JP2019514448A - System and method for tracking patient movement - Google Patents

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Abstract

携帯型医療デバイスが提供される。携帯型医療デバイスは、患者の動きを記述したセンサデータを取得するように構成される少なくとも1つのセンサと、少なくとも1つのセンサに結合された少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのプロセッサは、センサデータから患者の動きを検出し、患者の動きを分類するように構成される。A portable medical device is provided. The portable medical device includes at least one sensor configured to obtain sensor data describing patient movement and at least one processor coupled to the at least one sensor. At least one processor is configured to detect patient motion from sensor data and to classify patient motion.

Description

[関連出願] 本願は、2016年3月31日に出願された米国仮出願第62/316,196号の米国特許法第119(e)条に基づく優先権を主張する。上記出願に記載されている全ての主題は、ここに、参照により、本明細書に完全に記載されているかのように、その全体が本願に組み込まれる。   RELATED APPLICATIONS This application claims priority under United States Provisional Patent Application No. 62 / 316,196, filed March 31, 2016, under section 119 (e) of US Patent Act. All subject matter described in the above application is hereby incorporated by reference in its entirety as if fully described herein.

本開示は、患者の動きを追跡するシステムおよび方法に関する。   The present disclosure relates to systems and methods for tracking patient movement.

臨床現場における医療的成果は、患者の健康状態にいくつかの変化があることを示すイベントを迅速に検出することにより改善され得る。病院内の入院患者エリアなどの臨床現場では、変化を検出するために、患者の様々なバイタルサイン(例えば、血圧、脈拍、呼吸数)をモニタリングしている。モニタリングされたバイタルサインは、医療提供者がバイタルサインを評価し、さらなる調査を正当化するあらゆる変化に応答する中央ステーションに送信されることが多い。   Medical outcomes in the clinical setting can be improved by quickly detecting events that indicate some change in the patient's health status. In clinical settings, such as in-hospital inpatient areas, the patient's various vital signs (eg, blood pressure, pulse, respiration rate) are monitored to detect changes. Monitored vital signs are often sent to a central station that responds to any changes that the health care provider evaluates the vital signs and justifies further investigation.

いくつかの携帯型医療デバイスは、患者の動きを追跡できるコンポーネントを含む。これらのコンポーネントは、例えば、加速度計、ジャイロスコープおよび磁気計などの1または複数の慣性計測ユニット(IMU)を含み得る。病院現場において、携帯型医療デバイスによる患者の動きおよび患者の向きの詳細で連続したリアルタイムの追跡は、従来技術を介して対処し得ない様々な状況に対処することにより、患者の介護を改善し得る。本開示において説明される様々な実装において、動きパラメータは、向きパラメータを含む。従って、明確に示されない限り、患者の身体または患者の身体の部位の動きについての言及は、患者の身体または患者の身体の部位の空間における向きを含む。   Some portable medical devices include components that can track patient movement. These components may include, for example, one or more inertial measurement units (IMUs) such as accelerometers, gyroscopes and magnetometers. At the hospital site, detailed and continuous real-time tracking of patient movement and patient orientation with portable medical devices improves patient care by addressing various situations that can not be addressed through conventional techniques. obtain. In various implementations described in this disclosure, the motion parameters include orientation parameters. Thus, unless explicitly stated otherwise, reference to the movement of the patient's body or a part of the patient's body includes the orientation in space of the patient's body or a part of the patient's body.

故に、本開示のいくつかの例に従って、IMUを含む医療デバイスが提供される。医療デバイスは、特定の種類の動きについて患者をモニタリングし、動きの種類に関連するアクションを取ることによりいくつかの種類の動きの検出に応答するように構成され、患者の動きの種類の結果を防止するか、またはそれに対処するように設計される。いくつかの例で検出および対処するように構成される患者の動きの種類は、発作、震え、咳、方向感を失った動き、意識の回復に関連する動き、転倒、夢中歩行、躓きおよび気絶を含む。いくつかの例において、医療デバイスは、ベースライン期間または訓練(すなわち、患者固有の動き認識訓練)期間に基づいてこれらおよび他の種類の患者の動きを検出するように構成される。これにより、動きセンサ/向きセンサは、患者の身体の適切な部位に取り付けられ、患者は、一連の予め定められた動きまたは行為を行うよう指示される。例えば、そのようなベースラインおよび/または訓練は、患者への医療デバイスの初回フィッティング中に記録され得る。使用中の患者の動きの挙動をデバイスが学習するので、そのデータは、経時的に改善され得る。代替的に、または追加的に、いくつかの例による医療デバイスは、特定のベースライン情報または訓練情報を参照することなしにだが、代わりに、患者の動きによりもたらされる、患者に作用する力の大きさおよび/または患者の動きの頻度など、より一般的ではあるが特有の、患者の動きの種類の特性を参照して、患者の動きの種類を検出する。   Thus, in accordance with some examples of the present disclosure, a medical device is provided that includes an IMU. The medical device is configured to monitor the patient for a particular type of movement and respond to the detection of several types of movement by taking actions related to the type of movement, the result of the type of patient movement Designed to prevent or deal with it. The type of patient movement that is configured to detect and cope in some instances may include seizures, tremors, coughing, loss of directional movement, movement associated with recovery of consciousness, falling, crazy walking, snoring and fainting including. In some examples, the medical device is configured to detect these and other types of patient motion based on a baseline period or training (ie, patient specific motion recognition training) period. The motion sensor / orientation sensor is thereby attached to the appropriate part of the patient's body and the patient is instructed to perform a series of predetermined movements or actions. For example, such baselines and / or training may be recorded during initial fitting of the medical device to a patient. The data may be improved over time as the device learns the behavior of the patient's movement during use. Alternatively, or additionally, the medical device according to some examples does not refer to specific baseline information or training information, but instead, of the force acting on the patient caused by patient movement. The type of movement of the patient is detected with reference to more specific but specific characteristics of the type of movement of the patient, such as size and / or frequency of movement of the patient.

少なくとも1つの例において、患者の動きをモニタリングするための携帯型医療デバイスが提供される。携帯型医療デバイスは、複数の動きセンサと、少なくとも1つのプロセッサとを含む。複数の動きセンサは、患者の身体上の1または複数の解剖学的位置に位置し、患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを検出するように構成される。少なくとも1つのプロセッサは、複数の動きセンサに通信可能に接続され、患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを受信し、複数の動きパラメータをデータストアに格納し、データストアに格納された複数の動きパラメータを処理して患者の身体の部位の動きを判断し、複数の予め定められた動きセンテンス特徴に基づいて患者の身体の部位の動きを分類するように構成される。複数の予め定められた動きセンテンス特徴は、少なくとも1つの予め定められた動きプリミティブを含み、類型に基づく1または複数の通知アクションを開始する。   In at least one example, a portable medical device for monitoring patient movement is provided. The portable medical device includes a plurality of motion sensors and at least one processor. The plurality of motion sensors are located at one or more anatomical locations on the patient's body and are configured to detect a plurality of motion parameters corresponding to the motion of a region of the patient's body. At least one processor is communicatively coupled to the plurality of motion sensors, receives a plurality of motion parameters corresponding to the motion of the patient's body part, stores the plurality of motion parameters in the data store, and stores the plurality in the data store The plurality of motion parameters are processed to determine motion of a region of the patient's body, and the motion of the region of the patient's body is classified based on the plurality of predetermined motion sentence features. The plurality of predetermined motion sentence features include at least one predetermined motion primitive to initiate one or more notification actions based on the type.

携帯型医療デバイスにおいて、複数の動きパラメータは、患者の身体の部位の向きに対応する少なくとも1つの向きパラメータを含み得る。複数の動きセンサは、加速度計、ジャイロスコープおよび磁気計のうちの少なくとも1つを含み得る。複数の予め定められた動きセンテンス特徴は、複数の予め定められた動きプリミティブと、少なくとも1つの予め定められた動き修飾子と、少なくとも1つの予め定められた動きオブジェクトと、少なくとも1つの予め定められた動きセンテンスと、少なくとも1つの予め定められた一連の動きセンテンスとを含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、第1の位置に取り付けられた第1の動きセンサから取得される第1のセンサデータと、第2の位置に取り付けられた第2の動きセンサから取得される第2のセンサデータとを参照して患者の動きを分類するように構成され得る。患者の身体上の1または複数の解剖学的位置は、患者の身体の頭、胸、脚、首、肩、肘、膝、手首、顎、前腕、二頭筋、足首および足のうちの1または複数を含み得る。第1の位置は患者上の解剖学的位置を含み得、第2の位置は患者以外の物理的な対象物の位置を含み得る。物理的な対象物は、ベッドおよび車椅子のうちの少なくとも一方を含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、予め収集された動き情報のデータベースから導出される1または複数の動き検出ルールに基づいて動きを分類するように構成され得る。   In the portable medical device, the plurality of motion parameters may include at least one orientation parameter that corresponds to the orientation of a region of the patient's body. The plurality of motion sensors may include at least one of an accelerometer, a gyroscope, and a magnetometer. The plurality of predetermined motion sentence features are defined by a plurality of predetermined motion primitives, at least one predetermined motion modifier, at least one predetermined motion object, and at least one predetermined motion object. The motion sentence may include at least one predetermined series of motion sentences. At least one processor is configured to receive first sensor data obtained from a first motion sensor attached to a first position and a second motion data obtained from a second motion sensor attached to a second position. It may be configured to classify patient movement with reference to sensor data. One or more anatomical locations on the patient's body may be one of the patient's body's head, chest, legs, neck, shoulders, elbows, knees, wrists, jaws, forearms, biceps, ankles and feet Or may include more than one. The first position may include an anatomical position on the patient, and the second position may include the position of a physical object other than the patient. Physical objects may include at least one of a bed and a wheelchair. The at least one processor may be configured to classify motion based on one or more motion detection rules derived from a pre-collected database of motion information.

携帯型医療デバイスにおいて、少なくとも1つのプロセッサは、動き認識処理を用いて動きを分類し、複数の患者から測定された予め定められた動きと、ベースライン期間中に導出された患者固有の動きとのうちの少なくとも一方を用いて動き認識処理を訓練するように構成され得る。ベースライン期間中に導出された患者固有の動きは、睡眠期間中および6分間の歩行試験期間中のうちの少なくとも一方で記録され得る。1または複数の通知アクションは、患者の動きについて介護者に通知することを含み得る。1または複数の通知アクションは、患者の動きに基づいて患者に警告することを含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者に近接する携帯型医療デバイスから離れた別の医療デバイスを識別し、アラートを発するよう医療デバイスに指示するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、現在時刻を識別し、現在時刻に関連するアクションを実行するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを、方向感を失った動き、転倒、躓き、気絶、発作、震えおよび咳のうちの少なくとも1つとして分類するように構成され得る。携帯型医療デバイスはさらに、ウェアラブル除細動器を備え得る。携帯型医療デバイスはさらに、モバイル心臓モニタリングデバイスを備え得る。   In a portable medical device, at least one processor classifies motion using a motion recognition process, wherein predetermined movements measured from a plurality of patients and patient-specific movements derived during a baseline period are used. May be configured to train the motion recognition process using at least one of Patient-specific movements derived during the baseline period may be recorded during the sleep period and / or during the 6 minute walk test period. The one or more notification actions may include informing the caregiver of the patient's movement. The one or more notification actions may include alerting the patient based on the patient's movement. The at least one processor may be configured to identify another medical device remote from the portable medical device proximate to the patient and instruct the medical device to emit an alert. At least one processor may be configured to identify the current time of day and to perform an action associated with the current time of day. The at least one processor may be configured to classify the patient's movement as at least one of a loss of direction, falling, falling, beating, fainting, seizures, tremors and coughing. The portable medical device may further comprise a wearable defibrillator. The portable medical device may further comprise a mobile cardiac monitoring device.

別の例において、患者の動きをモニタリングするためのシステムが提供される。システムは、心臓モニタリングデバイスを含む。心臓モニタリングデバイスは、複数の動きセンサと、少なくとも1つのプロセッサとを含む。複数の動きセンサは、患者の身体上の1または複数の解剖学的位置に位置して患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを検出するように構成される。少なくとも1つのプロセッサは、複数の動きセンサに通信可能に接続される。少なくとも1つのプロセッサは、患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを遠隔サーバに送信するように構成される。遠隔サーバは、患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを受信し、複数の動きパラメータをデータストアに格納し、データストアに格納された複数の動きパラメータを処理して患者の身体の部位の動きを判断し、少なくとも1つの予め定められた動きプリミティブを含む複数の予め定められた動きセンテンス特徴に基づいて患者の身体の部位の動きを分類し、類型に基づく1または複数の通知アクションを開始するように構成される。システムはさらに、遠隔サーバと通信する少なくとも1つのクライアントデバイスを含み得る。少なくとも1つのクライアントデバイスは、1または複数の通知アクションに基づいて、患者の動きについて介護者および患者のうちの少なくとも一方に通知するように構成される。   In another example, a system for monitoring patient movement is provided. The system includes a cardiac monitoring device. The cardiac monitoring device includes a plurality of motion sensors and at least one processor. The plurality of motion sensors are configured to be located at one or more anatomical locations on the patient's body to detect a plurality of motion parameters corresponding to the motion of a portion of the patient's body. At least one processor is communicatively coupled to the plurality of motion sensors. The at least one processor is configured to transmit to the remote server a plurality of motion parameters corresponding to the motion of the patient's body part. The remote server receives the plurality of motion parameters corresponding to the motion of the patient's body part, stores the plurality of motion parameters in the data store, and processes the plurality of motion parameters stored in the data store to obtain the patient's body. Determine the movement of the body part, classify the movement of the body part of the patient based on a plurality of predetermined movement sentence features including at least one predetermined movement primitive, and one or more notifications based on the type Configured to initiate an action. The system may further include at least one client device in communication with the remote server. The at least one client device is configured to notify at least one of the caregiver and the patient of the patient's movement based on the one or more notification actions.

一例において、携帯型医療デバイスが提供される。携帯型医療デバイスは、少なくとも1つのセンサと、少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのセンサは、患者の動きを記述したセンサデータを取得するように構成される。少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つのセンサに接続される。少なくとも1つのプロセッサは、センサデータから患者の動きを検出して、例えば、測定および検出された動き特徴が、複数の患者または他のユーザから測定された動きの予め収集されたデータベースから導出されたか、または患者固有のベースライン期間または訓練期間中に導出された患者固有のテンプレートから導出されたテンプレートと比較される、当業者に知られているテンプレートマッチングを用いて患者の動きを分類し、少なくとも1つの予め定められたテンプレートに関連する通知コンポーネントを実行するように構成される。   In one example, a portable medical device is provided. The portable medical device includes at least one sensor and at least one processor. At least one sensor is configured to obtain sensor data describing a patient's movement. At least one processor is connected to at least one sensor. At least one processor detects motion of the patient from the sensor data, eg, whether the measured and detected motion features are derived from a pre-collected database of motions measured from a plurality of patients or other users Classify the patient's movement using template matching known to those skilled in the art, as compared to a template derived from a patient-specific template derived from a patient-specific baseline period or training period, or It is configured to execute a notification component associated with one predetermined template.

携帯型医療デバイスにおいて、少なくとも1つのセンサは、加速度計、ジャイロスコープおよび磁気計のうちの少なくとも1つを含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを少なくとも1つの動きプリミティブを含む少なくとも1つの動きシーケンスとして分類するように構成され得る。少なくとも1つのセンサは、複数のセンサを含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、第1の位置に取り付けられた第1のセンサから取得された第1のセンサデータと、第2の位置に取り付けられた第2のセンサから取得された第2のセンサデータとを参照して患者の動きを分類するように構成され得る。第1の位置および第2の位置は、患者上の解剖学的位置であり得る。第1の位置および第2の位置は、患者の関節により分離され得る。関節は、患者の膝および肘のうちの少なくとも一方であり得る。第1の位置は患者上の解剖学的位置であり得、第2の位置は患者以外の物理的な対象物の位置であり得る。物理的な対象物は、ベッドおよび車椅子のうちの少なくとも一方を含み得る。ベースライン情報および/または訓練情報(例えば、以下の図5を参照のこと)は、睡眠中および6分間の歩行試験中のうちの少なくとも一方で記録され得る。患者の動きを記述したセンサデータは、動き(向きを含む)を示し得ない。   In a portable medical device, at least one sensor may include at least one of an accelerometer, a gyroscope and a magnetometer. At least one processor may be configured to classify patient motion as at least one motion sequence including at least one motion primitive. The at least one sensor may include a plurality of sensors. At least one processor is configured to: first sensor data acquired from a first sensor attached to a first position; and second sensor data acquired from a second sensor attached to a second position And may be configured to classify the movement of the patient. The first position and the second position may be an anatomical position on the patient. The first position and the second position may be separated by the patient's joint. The joint may be at least one of the knee and elbow of the patient. The first position may be an anatomical position on the patient and the second position may be the position of a physical object other than the patient. Physical objects may include at least one of a bed and a wheelchair. Baseline information and / or training information (see, eg, FIG. 5 below) may be recorded during sleep and / or during a 6 minute walk test. Sensor data describing patient movement can not indicate movement (including orientation).

携帯型医療デバイスにおいて、通知コンポーネントは、患者の動きについて介護者に通知するように構成され得る。通知コンポーネントは、患者に警告するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の状態に関連付けられ、患者に近接する医療デバイスを識別し、アラートを発するよう医療デバイスに命令するように構成され得る。状態は、患者の動きに関連付けられ得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の年齢に関連するアクションを実行するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、現在時刻を識別し、現在時刻に関連するアクションを実行するように構成され得る。携帯型医療デバイスは、日中モードと夜間モードとの間で設定可能であり得る。少なくとも1つのプロセッサは、現在のモードを日中モードまたは夜間モードのいずれかとして識別し、現在のモードに関連するアクションを実行するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサはさらに、一連の動きを実行するよう患者に促し、一連の動きの各々を実行する患者のテンプレートを記録するように構成され得る。   In the portable medical device, the notification component may be configured to notify a caregiver of patient movement. The notification component may be configured to alert the patient. The at least one processor may be associated with the patient's condition and may be configured to identify a medical device proximate to the patient and instruct the medical device to emit an alert. The condition may be associated with the patient's movement. The at least one processor may be configured to perform an action related to the age of the patient. At least one processor may be configured to identify the current time of day and to perform an action associated with the current time of day. The portable medical device may be configurable between daytime mode and nighttime mode. The at least one processor may be configured to identify the current mode as either a daytime mode or a nighttime mode, and to perform an action associated with the current mode. The at least one processor may be further configured to prompt the patient to perform a series of movements and to record a template of the patient performing each of the series of movements.

別の例において、携帯型医療デバイスが提供される。携帯型医療デバイスは、少なくとも1つの慣性計測ユニットと、少なくとも1つの慣性計測ユニットに結合された少なくとも1つのプロセッサとを含む。携帯型医療デバイスは、一連の測定値を識別することにより患者の転倒を少なくとも部分的に検出するように構成される。一連の測定値は、第1の閾値未満の第1の加速度と、第2の閾値よりも大きい第2の加速度と、閾値の範囲内の第3の加速度とを含む。   In another example, a portable medical device is provided. The portable medical device includes at least one inertial measurement unit and at least one processor coupled to the at least one inertial measurement unit. The portable medical device is configured to at least partially detect a fall of the patient by identifying a series of measurements. The series of measurements include a first acceleration below the first threshold, a second acceleration greater than the second threshold, and a third acceleration within the range of the threshold.

携帯型医療デバイスにおいて、第1の閾値は0.5Gと等しいことがあり得、第2の閾値は8Gと等しいことがあり得、これらの閾値の範囲は[0.95G、1.05G]と等しいことがあり得る。少なくとも1つのプロセッサは、信頼度メトリックを計算し、信頼度メトリックが第4の閾値を超える場合に患者の転倒を検出するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の転倒が検出されると動作するように構成され得る。動作は、転倒を確認するよう患者に促すこと、転倒について傍観者に通知すること、および転倒について病院職員に通知することのうちの少なくとも1つを含む。 In portable medical devices, the first threshold may be equal to 0.5G 0 and the second threshold may be equal to 8G 0, and the range of these thresholds is [0.95 G 0 , 1. May be equal to 05G 0 ]. The at least one processor may be configured to calculate a confidence metric and to detect a fall of the patient if the confidence metric exceeds a fourth threshold. The at least one processor may be configured to operate when a fall of the patient is detected. The action includes at least one of prompting the patient to confirm a fall, notifying bystanders of the fall, and notifying hospital personnel of the fall.

別の例において、病院ベースの携帯型除細動器が提供される。病院ベースの携帯型除細動器は、患者を記述したデータを取得するように構成される少なくとも1つの接着型電極と、少なくとも1つの慣性計測ユニットと、少なくとも1つの接着型電極および少なくとも1つの慣性計測ユニットに結合された少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの慣性計測ユニットを介して患者の動きをモニタリングするように構成される。   In another example, a hospital-based portable defibrillator is provided. The hospital-based portable defibrillator comprises at least one adhesive electrode configured to obtain data describing a patient, at least one inertial measurement unit, at least one adhesive electrode and at least one And at least one processor coupled to the inertial measurement unit. The at least one processor is configured to monitor patient movement via the at least one inertial measurement unit.

病院ベースの携帯型除細動器において、少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを、方向感を失った動き、転倒、躓きおよび気絶のうちの少なくとも1つとして分類するように構成され得る。ある実装において、少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを、複数の患者または他のユーザから測定された動きの予め収集されたデータベースから導出されたか、または患者固有のベースライン期間または訓練期間中に導出される患者固有のテンプレートから導出されたテンプレートと比較することにより、患者の動きを少なくとも部分的に分類するように構成され得る。例えば、患者固有のテンプレートは、6分間の歩行試験中に記録され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを発作、震えおよび咳のうちの少なくとも1つとして分類するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きの大きさを第1の閾値と、患者の動きの頻度を第2の閾値と比較することにより、患者の動きを少なくとも部分的に分類するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを、方向感を失った動き、転倒、躓き、気絶、発作、震えおよび咳を含む群から選択される少なくとも1つの動きの種類として分類し、患者の動きの分類に応答して少なくとも1つのアクションを実行するように構成され得る。少なくとも1つのアクションは、患者の動きが少なくとも1つの動きの種類のものであることを確認するよう患者に促すこと、患者の動きについて傍観者に通知すること、患者の動きについて病院職員に通知することのうちの少なくとも1つを含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、病院ベッドからの患者の距離を計算し、当該距離が閾値を超えていることに応答して少なくとも1つのアクションを実行するように構成され得る。少なくとも1つのアクションは、応答するよう患者に促すこと、患者の動きについて傍観者に通知すること、および患者の動きについて病院職員に通知することのうちの少なくとも1つを含む。   In a hospital-based portable defibrillator, the at least one processor may be configured to classify the patient's movement as at least one of a loss of directional movement, falling, beating and fainting. In some implementations, the at least one processor derives patient motion from a pre-collected database of motions measured from multiple patients or other users, or during a patient-specific baseline or training period. The movement of the patient may be configured to at least partially classify by comparison with a template derived from a patient specific template derived. For example, patient specific templates may be recorded during a six minute walk test. The at least one processor may be configured to classify the patient's movement as at least one of seizure, tremor and cough. The at least one processor may be configured to at least partially classify the patient's movement by comparing the magnitude of the patient's movement with the first threshold and the frequency of the patient's movement with the second threshold. . The at least one processor classifies the patient's movement as at least one type of movement selected from the group comprising directionality movement, fall, rattling, fainting, fainting, seizures, tremors and coughing, and the patient's movement It may be configured to perform at least one action in response to the classification. At least one action is to prompt the patient to confirm that the patient's movement is of at least one type of movement, to notify bystanders of the patient's movement, to notify hospital personnel about the patient's movement May include at least one of the following. The at least one processor may be configured to calculate a distance of the patient from the hospital bed and to perform at least one action in response to the distance being above a threshold. At least one action includes at least one of prompting the patient to respond, informing the bystanders of the patient's movement, and informing hospital personnel of the patient's movement.

別の例において、医療デバイスのシステムが提供される。システムは、病院ベースの携帯型除細動器および病院ベッドを含む。病院ベースの携帯型除細動器は、少なくとも1つの接着型電極と、少なくとも1つの慣性計測ユニットと、少なくとも1つの接着型電極および少なくとも1つの慣性計測ユニットに結合された少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの慣性計測ユニットを介して患者の動きをモニタリングするように構成される。病院ベッドは、1または複数の慣性計測ユニットと、1または複数の慣性計測ユニットに結合された1または複数のプロセッサとを含み得る。1または複数のプロセッサは、1または複数の慣性計測ユニットを介して患者の動きをモニタリングするように構成される。   In another example, a system of medical devices is provided. The system includes a hospital based portable defibrillator and a hospital bed. The hospital based portable defibrillator comprises at least one adhesive electrode, at least one inertial measurement unit, and at least one processor coupled to the at least one adhesive electrode and the at least one inertial measurement unit. Including. The at least one processor is configured to monitor patient movement via the at least one inertial measurement unit. The hospital bed may include one or more inertial measurement units and one or more processors coupled to the one or more inertial measurement units. The one or more processors are configured to monitor the patient's movement via the one or more inertial measurement units.

医療デバイスのシステムにおいて。病院ベースの携帯型除細動器はさらに、第1のネットワークインタフェースを含み得る。病院ベッドは、第1のネットワークインタフェースと通信するように構成される第2のネットワークインタフェースを含み得る。1または複数のプロセッサは、患者の動きデータを少なくとも1つのプロセッサに送信するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きデータを処理することにより、病院ベッドを少なくとも部分的に離れている患者を検出するように構成され得る。   In the system of medical devices. The hospital based portable defibrillator may further include a first network interface. The hospital bed may include a second network interface configured to communicate with the first network interface. The one or more processors may be configured to transmit patient motion data to the at least one processor. The at least one processor may be configured to detect a patient at least partially away from the hospital bed by processing patient movement data.

別の例において、病院ベースの携帯型除細動器が提供される。病院ベースの携帯型除細動器は、患者を記述したデータを取得するように構成される少なくとも1つの接着型電極と、少なくとも1つの慣性計測ユニットと、少なくとも1つの接着型電極および少なくとも1つの慣性計測ユニットに結合された少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのプロセッサは、睡眠中の患者の動きを少なくとも1つの慣性計測ユニットを介してモニタリングするように構成される。   In another example, a hospital-based portable defibrillator is provided. The hospital-based portable defibrillator comprises at least one adhesive electrode configured to obtain data describing a patient, at least one inertial measurement unit, at least one adhesive electrode and at least one And at least one processor coupled to the inertial measurement unit. At least one processor is configured to monitor patient movement during sleep via the at least one inertial measurement unit.

病院ベースの携帯型除細動器において、少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを過剰である、または過剰ではない、のいずれかとして分類するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きを、複数の患者または他のユーザから測定された動きの予め収集されたデータベースから導出されたか、または患者固有のベースライン期間または訓練期間中に導出された患者固有のテンプレートから導出されたテンプレートと比較することにより、患者の動きを少なくとも部分的に分類するように構成され得る。例えば、患者=特定のテンプレートは、標準的な患者の睡眠中に記録され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きの大きさを第1の閾値と、患者の動きの頻度を第2の閾値と比較することにより、患者の動きを少なくとも部分的に分類するように構成され得る。   In a hospital-based portable defibrillator, at least one processor may be configured to classify the patient's movement as either excessive or not excessive. At least one processor may derive patient movements from a pre-collected database of movements measured from a plurality of patients or other users, or patients derived during patient-specific baseline or training periods It may be configured to at least partially classify the patient's movement by comparison with a template derived from a unique template. For example, a patient = specific template may be recorded during standard patient sleep. The at least one processor may be configured to at least partially classify the patient's movement by comparing the magnitude of the patient's movement with the first threshold and the frequency of the patient's movement with the second threshold. .

病院ベース携帯型除細動器において、患者を記述したデータは、心電図データを含み得る。少なくとも1つの慣性計測ユニットは、患者の心音を取得するように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きと心電図データおよび心音のうちの少なくとも一方とを分析して、患者の状態を判断するように構成され得る。   In a hospital-based portable defibrillator, the data describing the patient may include electrocardiogram data. The at least one inertial measurement unit may be configured to obtain a heart sound of the patient. The at least one processor may be configured to analyze patient motion and / or electrocardiogram data and heart sounds to determine the condition of the patient.

病院ベースの携帯型除細動器はさらに、少なくとも1つのプロセッサに結合されたネットワークインタフェースを含み得る。患者を記述したデータは、心電図データを含み得る。少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きおよび心電図データを異なる医療モニタリングデバイスに送信するように構成され得る。   The hospital based portable defibrillator may further include a network interface coupled to the at least one processor. The data describing the patient may include electrocardiogram data. The at least one processor may be configured to transmit patient motion and electrocardiogram data to different medical monitoring devices.

病院ベースの携帯型除細動器において、少なくとも1つのプロセッサは、患者の動きが過剰であると分類されたことに応答して不整脈治療プロトコルを変えるように構成され得る。少なくとも1つのプロセッサは、病院職員に対する触覚アラートおよびアラートを既定の不整脈治療プロトコルの先頭に追加することにより不整脈治療プロトコルを変えるように構成され得る。   In a hospital-based portable defibrillator, at least one processor may be configured to change the arrhythmia treatment protocol in response to the patient's movement being classified as excessive. The at least one processor may be configured to change the arrhythmia treatment protocol by adding haptic alerts and alerts for hospital personnel to the beginning of the predefined arrhythmia treatment protocol.

さらに他の態様、例、およびこれらの態様および例の利点が以下に詳細に述べられる。その上、前述の情報および以下の発明を実施するための形態の両方は、様々な態様および特徴の例示的な実施例であるに過ぎず、特許請求の範囲に記載される態様および実施例の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供するよう意図されていることが理解されるべきである。本明細書において開示される例または特徴はいずれも、いかなる他の例または特徴とも組み合わされ得る。異なる例についての言及は、必ずしも互いに排他的ではなく、当該例に関連して説明される特定の特徴、構造または特性が少なくとも1つの例に含まれ得ることを示すよう意図されている。本明細書に現れるそのような用語は、必ずしも全てが同じ例に言及しているわけではない。   Further aspects, examples and advantages of these aspects and examples are described in detail below. Moreover, both the above information and the following modes for carrying out the invention are merely exemplary embodiments of the various aspects and features, and only the aspects and embodiments described in the claims. It should be understood that it is intended to provide an overview or framework for understanding the nature and features. Any of the examples or features disclosed herein may be combined with any other example or feature. References to different examples are not necessarily mutually exclusive, and are intended to indicate that the particular features, structures or characteristics described in connection with the examples may be included in at least one example. Such terms appearing herein are not necessarily all referring to the same example.

少なくとも1つの例の様々な態様が、添付図面を参照して以下に述べられる。当該図面は、原寸に比例して描写されることは意図されていない。 図は、実例と、様々な態様および例についてのさらなる理解とを提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成しているが、いかなる特定の例の限定の定義としても意図されていない。図面は、本明細書の残りの部分と共に、説明され、特許請求される態様および例の原理および作用を説明するのに役立つ。図では、様々な図に示される同一またはほぼ同一の各コンポーネントは、同様の符号により表されている。明確性の目的で、全てのコンポーネントが全ての図において表示されているとは限らない。   Various aspects of at least one example are described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are not intended to be drawn to scale. The figures are included to provide illustration and a further understanding of the various aspects and examples, and are incorporated into and constitute a part of this specification, but any specific example. It is not intended as a definition of limitation. The drawings, together with the remainder of the specification, serve to explain the principles and operation of the described and claimed aspects and examples. In the figures, each identical or nearly identical component that is illustrated in various figures is represented by a like numeral. For purposes of clarity, not every component may be shown in every figure.

本開示の例による、患者に近接して配置され、動き追跡ユニットと通信する複数の動きセンサ/向きセンサを含むセンサ配置の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of a sensor arrangement including a plurality of motion sensors / orientation sensors disposed in proximity to a patient and in communication with a motion tracking unit according to an example of the present disclosure.

本開示の例による携帯型医療デバイスの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a portable medical device according to an example of the present disclosure.

本開示の例による医療デバイスコントローラの概略図である。FIG. 7 is a schematic view of a medical device controller according to an example of the present disclosure.

本開示の例による、図3の医療デバイスコントローラの動き情報データストアの概略図である。FIG. 5 is a schematic view of the motion information data store of the medical device controller of FIG. 3 according to an example of the present disclosure.

本開示の例による、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネントがベースラインモード/訓練モードで動作する場合に実行するように構成されるベースライン/訓練処理を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating a baseline / training process configured to be performed when a motion recognition component or motion classification component operates in a baseline mode / training mode, according to an example of the present disclosure.

本開示の例による、患者の動きを検出し、検出された動きを、動きプリミティブまたは一連の複数の動きプリミティブに対応するものとして分類する方法を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating a method of detecting patient motion and classifying the detected motion as corresponding to a motion primitive or a series of motion primitives according to an example of the present disclosure.

地面への患者の支えられていない状態での転倒中の患者の力ベクトル対時間のグラフである。FIG. 7 is a graph of the patient's force vector versus time during a patient's unsupported fall to the ground.

地面への患者の支えられていない状態での転倒中および地面との患者の衝突の後の患者の動きベクトル対時間のグラフである。FIG. 7 is a graph of patient motion vector versus time during a patient's unsupported fall into the ground and after a collision of the patient with the ground.

地面への患者の支えられていない状態での転倒中およびその後の患者の動きの段階の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of the phase of patient movement during and after patient unsupported fall to the ground.

患者の震えの発現中の患者の動きのベクトル和を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the vector sum of patient motion during the onset of patient tremor.

患者の咳の発現中の患者の動きのベクトル和を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the vector sum of patient motion during a patient's cough episode.

患者の発作の発現中の患者の動きのベクトル和を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing vector sums of patient motion during patient seizure episodes.

本開示の例による、病院環境内の分散コンピュータシステムの一例の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a distributed computer system in a hospital environment according to an example of the present disclosure.

本明細書において説明される例は、患者の動きを記述したデータを含む動きパラメータを取得するために用いられる少なくとも1つのセンサを有する携帯型医療デバイスを含む。以下にさらに詳細に説明されるように、様々な実装において、動きパラメータは、患者の向きパラメータを含む。従って、本開示において、患者の身体の動きまたは患者の身体の部位の動きについての言及は、空間における患者の身体または患者の身体の部位の向きを含む。センサは、いくつかの取り外し可能な連結手段によって、例えば、バンド、または人間の皮膚もしくは衣服と適合する一時的な接着剤によって、患者により着用されている衣服に取り付けられ得るか、または患者自身に取り付けられ得る。患者のどの部位(例えば、頭、腕、脚、胸郭)にセンサが取り付けられているかに拘らず、患者のその部位の動き(向きを含む)が測定される。携帯型医療デバイスは、取得されたデータを用いて、患者の動きを検出し、いくつかの例においては患者の動きを分類する。その特定のセンサ位置での動き(空間における向きを含む)を推定するために、測定された動きに対応するデータが収集および処理される。動きまたは向きの測定値は、一連の1または複数の予め定められた動きまたは向きの種類(「動きプリミティブ」)を検出するために、また、動きプリミティブを、動きの波形の特徴に基づいて、1または複数の予め定められた動きプリミティブに対応するものとして分類するために処理される。動きプリミティブのいくつかの例は、「横になる」、「座る」、「立つ」、「足を置く」、「転倒する」、「転がる」、「歩く」、「走る」、「向きを変える」、「屈む」、「直立する」であり得る。   The example described herein includes a portable medical device having at least one sensor used to obtain motion parameters including data describing patient motion. As described in further detail below, in various implementations, the motion parameters include patient orientation parameters. Thus, in the present disclosure, reference to movement of the patient's body or movement of a site of the patient's body includes the orientation of the body of the patient or the body of the patient in space. The sensor may be attached to the garment being worn by the patient by some removable connection means, for example by means of a band or temporary adhesive compatible with human skin or clothes, or to the patient himself It can be attached. Regardless of which part of the patient (e.g. head, arms, legs, chest) the sensor is attached, the movement (including orientation) of that part of the patient is measured. The portable medical device uses the acquired data to detect patient movement and, in some instances, classify patient movement. Data corresponding to the measured movement is collected and processed to estimate movement (including orientation in space) at that particular sensor position. The motion or orientation measurement may be used to detect a series of one or more predetermined motion or orientation types ("motion primitives"), and also to use motion primitives based on the features of the motion waveform. It is processed to classify it as corresponding to one or more predetermined motion primitives. Some examples of movement primitives are "Lit down", "Sit", "Stand up", "Put on foot", "Fall", "Roll", "Walking", "Run", "Turn around" ',' Bent ',' upright '.

追加的に、動きの速度を説明する「速く」もしくは「ゆっくり」、または、例えば、方向を説明する「上」、「下」、「左」、「右」など、動きプリミティブの動き修飾子が存在し得る。追加的に、例えば、センサが位置している身体上の位置についての「脚」もしくは「腕」または「胴体」といった動きオブジェクトが存在し得る。追加的に、例えば、どちらの腕または脚が動いているかを説明する「左」もしくは「右」、または、胴体、腕、脚または他の身体の部分のどの部位が動いているかを説明する「上方」もしくは「下方」といった動きオブジェクト修飾子(すなわち、動き形容詞)が存在し得る。いくつかの場合において、許容可能な検出された一連の動きプリミティブまたは動き修飾子についての予め定められたルールの関連セットが存在し得る。予め定められたルールは、動き文法を構成する。検出された動きプリミティブおよび動き修飾子を用いて、かつ、動き文法に基づいて、例えば、「踏み出す」、「ベッドから起き上がる」、「ドアを開ける」、「廊下を早足で歩く」または「地面に転倒する」といった動きセンテンスが構成され得る。   Additionally, the motion modifiers of the motion primitives are “fast” or “slow” to describe the speed of the motion, or “top”, “bottom”, “left”, “right” to describe the direction, etc. May exist. Additionally, there may be motion objects such as, for example, "legs" or "arms" or "body" for the position on the body where the sensor is located. Additionally, for example, "left" or "right" which describes which arm or leg is moving, or "which part of the torso, arm, leg or other body part is moving" There may be motion object modifiers (ie, motion adjectives) such as "up" or "down." In some cases, there may be an associated detected set of predefined rules for the detected sequence of motion primitives or motion modifiers. The predetermined rules constitute a motion grammar. Using the detected motion primitives and motion modifiers, and based on the motion grammar, for example, "step out", "rise from bed", "open the door", "walk fast in the corridor" or "on the ground" A motion sentence such as “fall over” can be configured.

動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き形容詞および動き文法構造の検出のこの動き認識処理は、「ベースライン」期間または訓練(すなわち、患者固有の動き認識訓練)期間で実現され得る。これにより、動きセンサ/向きセンサは、患者の身体の適切な部位に取り付けられ、患者は、例えば、横たわる、座る、座っている状態から起き上がる、横たわっている状態から起き上がる、歩く等の一連の予め定められた動きまたは行為を行うよう指示される。次に、システムは、患者の固有の動きまたは行為を分析し、それを用いてその患者の動きの認識精度を上げる。代替的に、動き認識処理は、いかなるベースライン期間または訓練期間も利用しないことがあり、ルールの生成より前に収集された動きのデータベースから全て導出される動き検出ルールに完全に依存していることがある。   This motion recognition process of detection of motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion adjectives and motion grammar structures may be implemented in a "baseline" period or training (i.e. patient specific motion recognition training) period. Thereby, the motion sensor / orientation sensor is attached to an appropriate part of the patient's body, and the patient can, for example, lie down, sit down, rise from sitting down, rise from lying down, walk etc. You are instructed to perform a defined movement or act. The system then analyzes the patient's specific movements or behaviors and uses it to improve the patient's movement recognition accuracy. Alternatively, motion recognition processing may not utilize any baseline period or training period, relying entirely on motion detection rules derived entirely from a database of motion collected prior to rule generation. Sometimes.

次に、動き認識(MR)処理の出力(例えば、動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き形容詞および動き文法構造)が、MR出力が患者の健康または安全に対する脅威をもたらすかどうか、または、そうでない場合には初期障害を構成するかどうかを判断するために分析され得る。次に、検出動作の分類に応答して、(医療提供者または他の介護者に対するアラームまたは通知などの)通知コンポーネントが実行され得る。   Then, whether the output of motion recognition (MR) processing (eg, motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion adjectives and motion grammar structures) pose a threat to the patient's health or safety, or If not, it can be analyzed to determine if it constitutes an early failure. Next, in response to the classification of the detection operation, a notification component (such as an alarm or notification to a healthcare provider or other caregiver) may be performed.

その特定のセンサ位置での推定される動き(空間における向きを含む)は、動きに関連するパラメータ、例えば、1または複数の軸(例えば、x軸、y軸、z軸)に沿った加速度、速度、位置および回転のベクトルであり得る。動きベクトルは、時刻、位置(例えば、GPSシステムを介して認識される地理的位置、または、寝室、階段、玄関通路などの屋内での位置、屋外)または天気など、動き認識処理に関連する他の情報も含み得る。いくつかの実施例において、加速度計または他の種類の動きセンサもしくは向きセンサの軸は、胸骨上に、またはその近くに配置され得、身体の主軸、例えば、長手軸(縦軸、例えば、加速度センサの「z」軸)、横断軸(横軸、例えば、加速度センサの「x」軸)または矢状軸と位置合わせされる。   The estimated movement (including the orientation in space) at that particular sensor position is a parameter related to movement, eg acceleration along one or more axes (eg x-axis, y-axis, z-axis) It may be a vector of velocity, position and rotation. Motion vectors may be associated with motion recognition processes such as time of day, location (e.g., geographical location recognized via a GPS system, or indoor location such as a bedroom, stairs, entrance aisle, outdoor) or weather, etc. May also contain information on In some embodiments, the axes of an accelerometer or other type of motion or orientation sensor may be located on or near the sternum and may be the main axis of the body, eg, the longitudinal axis (eg, the longitudinal axis, eg, acceleration). Aligned with the sensor's "z" axis), transverse axis (horizontal axis, eg, acceleration sensor's "x" axis) or sagittal axis.

いくつかの実施例において、動き認識は、一連の動きパラメータのベクトルを入力とした隠れマルコフモデル(HMM)に基づき得る。状態遷移行列が、当業者に知られているHMM技術を用いて作成され得る。特に、一連の動きパラメータ推定値、動きプリミティブおよび動きセンテンスは、隠れマルコフモデル(HMM)としてモデル化され、状態Q、出力アルファベットO、遷移確率A、出力確率Bおよび初期状態確率Πのセットを有する有限ステートマシンの変数として定義される。現在状態は観察可能ではない。代わりに、各状態により、特定の確率(B)で出力が生成される。通常、状態Qおよび出力Oは理解されるので、HMMは3つ組λ=(A, B, Π)になると言われている。出力アルファベットOの各値には、一意の閾値および係数のセットが与えられ得る。例えば、HMMは、データベースまたは患者固有の訓練のいずれかの結果として、HMMに格納された遷移確率を有することになる。HMMは、そのような理解された「事実」(すなわち、動き文法)を示す。例えば、ある人が「立って」いた状態のすぐ後に「起き上がる」確率は非常に低い。ノイズの中で失われ得る中間動きプリミティブ、または、代替的に、「起き上がる」および「転倒する」の両方、「屈む」または「倒れ込む」の全てが患者の胸郭の順回転を伴い得るので、「転倒する」、「屈む」または「倒れ込む」のいずれかへの遷移の確率が「起き上がる」への遷移の確率よりも高くなる中間動きプリミティブのいずれかが存在していたはずである。   In some embodiments, motion recognition may be based on a Hidden Markov Model (HMM) that takes a series of vectors of motion parameters as input. State transition matrices can be created using HMM techniques known to those skilled in the art. In particular, a series of motion parameter estimates, motion primitives and motion sentences are modeled as a Hidden Markov Model (HMM) and have a set of state Q, output alphabet O, transition probability A, output probability B and initial state probability Π. Defined as a finite state machine variable. The current state is not observable. Instead, each state produces an output with a particular probability (B). Since the state Q and the output O are usually understood, the HMM is said to be a triple λ = (A, B, Π). Each value of the output alphabet O may be given a unique threshold and a set of coefficients. For example, the HMM will have transition probabilities stored in the HMM as a result of either database or patient specific training. The HMM indicates such an understood "fact" (i.e. motion grammar). For example, the probability of getting up shortly after a person is standing is very low. Intermediate motion primitives that can be lost in noise, or alternatively, both “rise up” and “fall over”, “bent” or “fall over” can all involve the patient's thorax in a forward rotation. There must have been any intermediate motion primitives in which the probability of transitioning to either "falling", "bending" or "falling" is higher than the probability of transitioning to "rise".

別の実施形態において、「立つ」という動きセンテンスの文法構造の後に患者の胸郭の検出または屈曲が続き、その後、「立って」いる向きに戻ること(例えば、「立ち」、「屈み」、「立ち」、「屈む」)が2回またはそれより多く続く場合、文法センテンス構造は、患者がバランスを失って転倒して負傷するリスクが高く、MR出力が患者の健康または安全に対する脅威をもたらすか、またはそうでない場合には初期障害を構成することを意味するように検出される。次に、検出動作の分類に応答して、(医療提供者または他の介護者に対するアラームまたは通知などの)通知コンポーネントが実行され得る。   In another embodiment, the grammatical structure of the "stand" motion sentence follows the detection or flexion of the patient's thorax, and then returns to the "stand" orientation (eg, "stand", "bent", " If standing up and “bending up” continue twice or more, the grammar sentence structure is at high risk of injury due to the patient losing balance and does the MR output pose a threat to the patient's health or safety? Or otherwise detected to mean constituting an initial failure. Next, in response to the classification of the detection operation, a notification component (such as an alarm or notification to a healthcare provider or other caregiver) may be performed.

アルゴリズムの作成中、HMMは、複数の患者または他の被験者による複数の動きの種類(例えば、座る、立つ、歩く、横たわる)のデータベースに対して訓練される。いくつかの実施例において、患者固有の訓練期間が無い基本的なアプローチの結果を改善するために、患者固有のベースライン期間または訓練期間が提供される。例えば、訓練期間は、動きパラメータを患者のサイズ、例えば胴体または四肢の長さへと正規化すること、例えば、ベッドから起き上がり、ベッドで転がり、ベッドに入り、ベッドから出て、階段を上がり、歩くといった、特定の患者による特定の動きシーケンスを訓練すること、異なる文脈において複数種類の動きを実行して文脈依存性を持たせること(例えば、異なる部屋もしくは異なるベッドにおいて、または異なる時刻に行われる同じ試験)、患者の強度依存訓練(例えば、患者が同じアクションを異なる強度レベルで実行する場合)をすることなど、改良のために用いられ得る。   During algorithm development, HMMs are trained against databases of multiple motion types (eg, sitting, standing, walking, lying) by multiple patients or other subjects. In some embodiments, a patient-specific baseline period or training period is provided to improve the results of the basic approach without a patient-specific training period. For example, during a training period, normalizing motion parameters to the size of the patient, eg torso or limb length, eg, getting up from bed, rolling on bed, entering bed, getting out of bed, climbing stairs, Training a particular movement sequence by a particular patient, such as walking, performing context movement by performing multiple movements in different contexts (eg, in different rooms or beds, or at different times) The same test), intensity dependent training of the patient (e.g. if the patient performs the same action at different intensity levels) may be used for improvement.

HMM分類の分野において知られている他の技術が利用され得る。例えば、HMMパラメータ推定に対する純粋に統計学的なアプローチを無くし、代わりに訓練データのいくつかの分類関連の測定値を最適化する、判別的な訓練技術である。例としては、最大相互情報量(MMI)、最小分類誤り(MCE)および最小音素誤り(MPE)がある。また、最良の経路を見出すためのビタビアルゴリズムの使用がある。他の技術は、単に最良の候補を保持する代わりに良好な候補のセットを保持し、より良好なスコアリング機能(再スコアリング)を用いてこれらの良好な候補を格付けするためのものである。候補のセットは、リスト(N‐bestリストアプローチ)またはモデルのサブセット(格子)のいずれかとして保持され得る。ベイズリスクを最小化するために、再スコアリングが行われ得る。   Other techniques known in the field of HMM classification may be utilized. For example, a discriminatory training technique that eliminates the purely statistical approach to HMM parameter estimation and instead optimizes some classification-related measures of training data. Examples include maximum mutual information (MMI), minimum classification error (MCE) and minimum phoneme error (MPE). There is also the use of the Viterbi algorithm to find the best path. Other techniques are just to retain the set of good candidates instead of keeping the best candidates, and to rank these good candidates using a better scoring function (re-scoring) . The set of candidates may be kept as either a list (N-best list approach) or a subset of the model (lattice). Re-scoring may be performed to minimize Bayesian risk.

いくつかの実施例において、動きの速度に起因する認識精度への影響を最小化するために、動的時間伸縮法などの技術が利用され得る。例えば、患者が訓練セッションにおけるよりもゆっくり脚を動かしている場合であっても、歩行パターンにおける類似点が検出されるであろう。シーケンスが、互いに一致するよう非線形的に「伸縮され」る。このシーケンスアライメント方法は、HMMに関連して用いられることが多い。   In some embodiments, techniques such as dynamic time warping may be utilized to minimize the impact on recognition accuracy due to the speed of motion. For example, similarities in walking patterns may be detected even if the patient is moving his legs more slowly than in a training session. The sequences are "stretched" non-linearly to match each other. This sequence alignment method is often used in conjunction with HMMs.

いくつかの実施例において、いわゆる深層学習(ディープラーニング)ネットワークが動き認識のために利用され得る。Deng LiとYu Dongの共著による「ディープラーニング:方法および応用」信号処理における基礎および動向:(7 (3‐4): 197‐387)(2014年)においてDengとYuにより説明されるように、ディープラーニングネットワークは、以下の3つの主なクラスとして分類され得る。   In some embodiments, so-called deep learning networks can be utilized for motion recognition. Fundamentals and trends in “Deep learning: methods and applications” signal processing, co-authored by Deng Li and Yu Dong: (7 (3-4): 197-387) (2014) as described by Deng and Yu, Deep learning networks can be classified as three main classes:

1. ターゲットクラスラベルについての情報が利用可能ではない場合にパターン分析用または合成目的の観察データまたは可視データの高次相関を捕捉することが意図されている、教師なし学習または生成学習のためのディープネットワーク。この文献における教師なし特徴学習または教師なし表現学習は、ディープネットワークのこのカテゴリを指している。生成モードで用いられる場合、可視データおよび(利用可能であり、可視データの一部として扱われている場合には)それらの関連クラスの結合統計分布を特性評価することも意図されていることがある。後者の場合、ベイズルールを用いることにより、この種類の生成ネットワークを学習用の判別ネットワークにし得る。   1. Deep networks for unsupervised learning or generative learning intended to capture higher order correlations of observed or visible data for pattern analysis or synthetic purposes when information about target class labels is not available . Unsupervised feature learning or unsupervised expression learning in this document refers to this category of deep networks. It is also intended to characterize the combined statistical distributions of visible data and their associated classes (if available and treated as part of visible data) when used in production mode is there. In the latter case, Bayesian rules can be used to make this type of generator network a learning discriminant network.

2. 判別能力をパターン分類の目的で(多くの場合、可視データを条件とするクラスの事後分布を特性付けることにより)直接提供することが意図されている、教師付き学習のためのディープネットワーク。ターゲットラベルデータは、そのような教師付き学習において、直接または間接的な形式で常に利用可能である。それらは、判別ディープネットワークとも呼ばれる。   2. A deep network for supervised learning intended to provide discriminatory ability directly (in many cases by characterizing the posterior distribution of classes conditioned on visible data) for the purpose of pattern classification. Targeted label data is always available in direct or indirect form in such supervised learning. They are also called discrimination deep networks.

3. 判別が目標であるハイブリッドディープネットワーク。この判別は、生成ディープネットワークまたは教師なしディープネットワークの成果を用いることにより、多くの場合は顕著な態様で補助される。これは、カテゴリ(2)のディープネットワークのより良い最適化および/または正則化により実現され得る。この目標は、上記カテゴリ(1)の生成ディープネットワークまたは教師なしディープネットワークのいずれかにおいてパラメータを推定するために教師付き学習のための判別基準が用いられる場合にも実現され得る。   3. A hybrid deep network where discrimination is the goal. This determination is often aided in a salient way by using the results of generated deep networks or unsupervised deep networks. This may be achieved by better optimization and / or regularization of category (2) deep networks. This goal may also be realized if discriminant criteria for supervised learning are used to estimate the parameters in either the generated deep network of category (1) or the unsupervised deep network.

他の一般的な類型は、ディープニューラルネットワーク(DNN)および再帰型ニューラルネットワーク(RNN)、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、制限ボルツマンマシン(RBM)、ディープビリーフネットワーク(DBN)、ディープボルツマンマシン(DBM)等である。   Other common types are deep neural networks (DNN) and recursive neural networks (RNN), convolutional neural networks (CNN), restricted Boltzmann machines (RBM), deep belief networks (DBN), deep Boltzmann machines (DBM) Etc.

いくつかの実施例において、当業者に知られているテンプレートマッチングなど、より単純なMR技術が利用され得る。当該技術において、測定および検出された動き特徴は、複数の患者または他のユーザから測定された動きの予め収集されたデータベースから導出されたか、または患者固有のベースライン期間または訓練期間中に導出された患者固有のテンプレートから導出されたテンプレートと比較される。   In some embodiments, simpler MR techniques may be utilized, such as template matching as known to those skilled in the art. In the art, measured and detected motion features are derived from a pre-collected database of measured motion from multiple patients or other users, or derived during a patient-specific baseline or training period. The template is compared to the template derived from the patient specific template.

[例示的なセンサ配置] 図1は、患者の身体上の特定のセンサ位置での患者の向きおよび動きを検知するように構成されるセンサ配置100の概略図である。その特定のセンサ位置での動きまたは向きを推定するために、測定された動きまたは向きに対応するデータが、収集および処理される。動きまたは向きの測定値は、一連の1または複数の予め定められた動きまたは向きの種類(「動きプリミティブ」)を検出するために、また、動きプリミティブを、動きの波形の特徴に基づいて、1または複数の予め定められた動きプリミティブに対応するものとして分類するために処理される。動きプリミティブのいくつかの例は、「横になる」、「座る」、「立つ」、「足を置く」、「転倒する」、「転がる」、「歩く」、「走る」、「向きを変える」、「屈む」、「直立する」であり得る。   Exemplary Sensor Placement FIG. 1 is a schematic view of a sensor placement 100 configured to detect patient orientation and movement at particular sensor locations on the patient's body. Data corresponding to the measured movement or orientation is collected and processed to estimate movement or orientation at that particular sensor position. The motion or orientation measurement may be used to detect a series of one or more predetermined motion or orientation types ("motion primitives"), and also to use motion primitives based on the features of the motion waveform. It is processed to classify it as corresponding to one or more predetermined motion primitives. Some examples of movement primitives are "Lit down", "Sit", "Stand up", "Put on foot", "Fall", "Roll", "Walking", "Run", "Turn around" ',' Bent ',' upright '.

追加的に、動きの速度を説明する「速く」もしくは「ゆっくり」、または、例えば、方向を説明する「上」、「下」、「左」、「右」など、動きプリミティブの動き修飾子が存在し得る。追加的に、例えば、センサが位置している身体上の位置についての「脚」もしくは「腕」または「胴体」といった動きオブジェクトが存在し得る。追加的に、例えば、どちらの腕または脚が動いているかを説明する「左」もしくは「右」、または、胴体、腕、脚または他の身体の部分のどの部位が動いているかを説明する「上方」もしくは「下方」といった動きオブジェクト修飾子(すなわち、動き形容詞)が存在し得る。いくつかの場合において、許容可能な検出された一連の動きプリミティブまたは動き修飾子についての予め定められたルールの関連セットが存在し得る。予め定められたルールは、動き文法を構成する。検出された動きプリミティブおよび動き修飾子を用いて、かつ、動き文法に基づいて、例えば、「踏み出す」、「ベッドから起き上がる」、「ドアを開ける」、「廊下を早足で歩く」または「地面に転倒する」といった動きセンテンスが構成され得る。   Additionally, the motion modifiers of the motion primitives are “fast” or “slow” to describe the speed of the motion, or “top”, “bottom”, “left”, “right” to describe the direction, etc. May exist. Additionally, there may be motion objects such as, for example, "legs" or "arms" or "body" for the position on the body where the sensor is located. Additionally, for example, "left" or "right" which describes which arm or leg is moving, or "which part of the torso, arm, leg or other body part is moving" There may be motion object modifiers (ie, motion adjectives) such as "up" or "down." In some cases, there may be an associated detected set of predefined rules for the detected sequence of motion primitives or motion modifiers. The predetermined rules constitute a motion grammar. Using the detected motion primitives and motion modifiers, and based on the motion grammar, for example, "step out", "rise from bed", "open the door", "walk fast in the corridor" or "on the ground" A motion sentence such as “fall over” can be configured.

動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き形容詞および動き文法構造の検出のこの動き認識処理は、「ベースライン」(すなわち、動き認識訓練)期間で実現され得る。これにより、動きセンサ/向きセンサは、患者の身体の適切な部位に取り付けられ、患者は、例えば、横たわる、座る、座っている状態から起き上がる、横たわっている状態から起き上がる、歩く等の一連の予め定められた動きまたは行為を行うよう指示される。次に、システムは、患者の固有の動きまたは行為を分析し、それを用いてその患者の動きの認識精度を上げる。代替的に、動き認識処理は、いかなるベースライン期間または訓練期間も利用しないことがあり、ルールの生成より前に収集された動きのデータベースから全て導出される動き検出ルールに完全に依存していることがある。   This motion recognition process of detection of motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion adjectives and motion grammar structures may be implemented at "baseline" (i.e. motion recognition training). Thereby, the motion sensor / orientation sensor is attached to an appropriate part of the patient's body, and the patient can, for example, lie down, sit down, rise from sitting down, rise from lying down, walk etc. You are instructed to perform a defined movement or act. The system then analyzes the patient's specific movements or behaviors and uses it to improve the patient's movement recognition accuracy. Alternatively, motion recognition processing may not utilize any baseline period or training period, relying entirely on motion detection rules derived entirely from a database of motion collected prior to rule generation. Sometimes.

次に、動き認識(MR)処理の出力(例えば、動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き形容詞および動き文法構造)が、MR出力が患者の健康または安全に対する脅威をもたらすかどうか、または、そうでない場合には初期障害を構成するかどうかを判断するために分析され得る。次に、検出動作の分類に応答して、(医療提供者または他の介護者に対するアラームまたは通知などの)通知コンポーネントが実行され得る。   Then, whether the output of motion recognition (MR) processing (eg, motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion adjectives and motion grammar structures) pose a threat to the patient's health or safety, or If not, it can be analyzed to determine if it constitutes an early failure. Next, in response to the classification of the detection operation, a notification component (such as an alarm or notification to a healthcare provider or other caregiver) may be performed.

示される例示的なセンサ配置100は、複数の動きセンサ/向きセンサ104および動き追跡ユニット106を含む。それらの全ては、患者102に取り付けられるか、または患者102により装着される。センサ配置100の動きセンサ/向きセンサ104は、1または複数の慣性運動ユニットセンサ(「IMU」)を含み得る。当該IMUは、1次元加速度計、2次元加速度計、3次元加速度計、ジャイロスコープおよび磁気計のうちの1または複数を含むが、それらに限定されない。例えば、動きセンサ/向きセンサ104の例は、ANALOG DEVICES(登録商標)のADIS16362 iSensor(登録商標)慣性システムまたはSTMicroelectronics(登録商標)により製造されているiNEMO(登録商標)M1動き検知システムなど、多軸加速度計および多軸ジャイロスコープを含む(多軸磁気計も含む)。動きセンサ/向きセンサ104の別の例は、Freescale Semiconductorの3軸低g超微小加速度計であるMMA7361LC(計測レンジ±1.5g、±6g)を含む。   The exemplary sensor arrangement 100 shown includes a plurality of motion sensors / orientation sensors 104 and a motion tracking unit 106. All of them are attached to or worn by the patient 102. The motion sensor / orientation sensor 104 of the sensor arrangement 100 may include one or more inertial motion unit sensors ("IMUs"). The IMU may include, but is not limited to, one or more of a one-dimensional accelerometer, a two-dimensional accelerometer, a three-dimensional accelerometer, a gyroscope and a magnetometer. For example, an example of the motion sensor / orientation sensor 104 may be an ANALOG DEVICES® ADIS 16362 iSensor® inertial system or an iNEMO® M1 motion sensing system manufactured by STMicroelectronics®, etc. Includes axis accelerometers and multi-axis gyroscopes (including multi-axis magnetometers). Another example of the motion sensor / orientation sensor 104 includes MMA7361 LC (measuring range ± 1.5 g, ± 6 g) which is a Freescale Semiconductor 3-axis low g ultra-small accelerometer.

動きセンサ/向きセンサ104により収集されたデータの計算は、動きセンサ/向きセンサ104自体の内部に配置されたマイクロプロセッサ、または動きセンサ/向きセンサ104と通信する、他の場所に配置されたマイクロプロセッサにより実行される。マイクロプロセッサは、動きセンサ/向きセンサ104により収集されたデータ(例えば、直線加速度、力、向き)を用いて、3次元空間における動きセンサ/向きセンサ104の位置および向きを判断する。   Calculations of data collected by the motion sensor / orientation sensor 104 may be performed by a microprocessor located internally to the motion sensor / orientation sensor 104 itself, or by another location micro-communicating with the motion sensor / orientation sensor 104 Executed by a processor. The microprocessor uses the data (e.g., linear acceleration, force, orientation) collected by the motion sensor / orientation sensor 104 to determine the position and orientation of the motion sensor / orientation sensor 104 in three-dimensional space.

概して、1または複数のIMUは、患者の身体の部位の位置の変化を少なくとも3つの軸、つまり、ピッチ(横断面に対して上/下)、ヨー(矢状面に対して左/右)およびロール(前頭面に対して時計回り/反時計回り、例えば、後方向または前方向)において測定し得る。これらの軸における測定値の各々により、1または複数のIMUは、これら1または複数のIMUが取り付けられている患者の身体の部位に対応する一連の動きパラメータを生成することになる。例えば、6自由度(x、yおよびzならびにθx、θyおよびθzなど)毎に、IMUは、検知された加速度を重力の推定値と共に時間で積分して、現在の速度を計算し得る。次に、IMUは、この速度を積分して、現在の位置を計算し得る。位置情報に基づいて、IMUは、動き認識/分類処理において用いるために、患者の身体の部位についての1または複数の向きパラメータを導出し得る。   Generally, one or more IMUs change the position of the patient's body part by at least three axes: pitch (up / down relative to cross-section), yaw (left / right relative to sagittal plane) And roll (clockwise / counterclockwise with respect to the coronal plane, eg, backward or forward). Each of the measurements in these axes causes the one or more IMUs to generate a series of motion parameters corresponding to the region of the patient's body to which the one or more IMUs are attached. For example, for every six degrees of freedom (such as x, y and z and θx, θy and θz, etc.), the IMU may integrate the sensed acceleration in time with an estimate of gravity to calculate the current velocity. The IMU may then integrate this velocity to calculate the current position. Based on the position information, the IMU may derive one or more orientation parameters for the body part of the patient for use in the motion recognition / classification process.

動きセンサ/向きセンサ104のために用いられるセンサの種類に応じて、3次元空間の1または複数の次元における向き(すなわち、デカルト座標系のx方向、y方向およびz方向)を含む動きが検出される。この動きに対応するデータ(加速度データ、向きデータまたは他の測定データのいずれであるかを問わない)が、動きセンサ/向きセンサ104により検出され、動き追跡ユニット106に提供される。このデータは、動きを示さない(すなわち、患者が動いていない)こともあり得る。さらに、データを提供する各センサに対応する識別子(ID)が、検出時の状態で動き追跡ユニットに送信される。次に、これらのデータは、動きを分類するために用いられる。このことは、図4から図6に関連して以下でより詳細に述べられる。   Depending on the type of sensor used for the motion sensor / orientation sensor 104, motion is detected including orientation in one or more dimensions of three-dimensional space (ie Cartesian x-direction, y-direction and z-direction) Be done. Data corresponding to this movement (whether acceleration data, orientation data or other measurement data) is detected by the motion sensor / orientation sensor 104 and provided to the motion tracking unit 106. This data may also indicate no movement (ie, the patient is not moving). Furthermore, an identifier (ID) corresponding to each sensor providing data is transmitted to the motion tracking unit in the state at the time of detection. These data are then used to classify motion. This is described in more detail below in connection with FIGS. 4 to 6.

示される例示的なセンサ配置100において、動きセンサ/向きセンサ104は、患者102の末端箇所で終端する別個の経路に沿って、互いに連続して接続されている。示されるように、これらの様々な例示的な接続経路は、動き追跡ユニット106を起点としている。1つの経路が、患者102の右腕で終端する第1の経路に沿って、いくつかのセンサを接続している。別の経路が、患者102の頭蓋冠で終端する第2の経路に沿って、いくつかのセンサを接続している。他の類似の経路が、患者102の左腕と、患者102の右脚および左腕とへ延びている。必要に応じて、その他の経路が、患者102の身体の他の部位に配置された1または複数のセンサを動き追跡ユニット106に接続し得る。追加的に、いくつかの例では、センサ104のうちのいくつかを省略していることがある。   In the exemplary sensor arrangement 100 shown, the motion sensor / orientation sensor 104 is serially connected to one another along distinct paths terminating at a distal point of the patient 102. As shown, these various exemplary connection paths originate from motion tracking unit 106. One path connects several sensors along a first path that terminates at the patient's 102 right arm. Another pathway connects several sensors along a second pathway that terminates at the patient's 102 calvaria. Other similar pathways extend to the patient's 102 left arm and the patient's 102 right and left arms. Other paths may connect one or more sensors located at other parts of the patient's 102 body to the motion tracking unit 106, as desired. Additionally, in some instances, some of the sensors 104 may be omitted.

患者102の身体上での個々の動きセンサ/向きセンサ104の位置は、対応する動きセンサ/向きセンサ104が取り付けられている患者102の部位の動きを検出する意図で選択される。示される例において、動きセンサ/向きセンサ104は、腕、脚、頭、または胴体の異なる部分の特定の区域の動きを検出するように、患者の身体の解剖学的部位に取り付けられるか、または、概して患者102上の解剖学的位置に位置し、任意選択的に関節(例えば、肘、膝、手首、首、顎)により分離される。本明細書において説明される解剖学的位置は、患者の身体の基礎的な部位の向きを含む動きをモニタリングするために1または複数の動きセンサが配置され得る患者の身体上のあらゆる位置を含み得る。例えば、そのような解剖学的位置は、患者の身体の頭、胸、脚、首、肩、肘、膝、手首、顎、前腕、二頭筋、足首および足のうちの1または複数を含み得る。   The position of the individual motion sensor / orientation sensor 104 on the patient's 102 body is selected with the intention of detecting movement of the portion of the patient 102 to which the corresponding motion sensor / orientation sensor 104 is attached. In the example shown, the motion sensor / orientation sensor 104 is attached to an anatomic site of the patient's body to detect movement of specific areas of different parts of the arm, leg, head or torso, or , Generally located at an anatomical location on the patient 102, optionally separated by joints (eg, elbows, knees, wrists, necks, jaws). Anatomical locations as described herein include any location on the patient's body where one or more motion sensors may be deployed to monitor movement including orientation of the underlying region of the patient's body. obtain. For example, such anatomical locations include one or more of the patient's body head, chest, legs, neck, shoulders, elbows, knees, wrists, jaws, forearms, biceps, ankles, and feet. obtain.

動きセンサ/向きセンサ104をこのように構成することは、患者の全身の動きを検出するために有益であるが、患者102の身体の全ての部位の動き、さらには、患者102の1つの部位の他の部位に対しての動きを検出するためにも有益である。また、動きセンサ/向きセンサ104は、患者102の部位の動きが無いことを示すデータを送信するようにも構成され得る。例として、胴体に取り付けられた(または胴体に装着された)動きセンサ/向きセンサ104は、患者102が地面に転倒したと判断するのに役立ち得る。別の例において、1または複数の脚に取り付けられた動きセンサ/向きセンサは、患者102が歩いていると判断するのに役立ち得る。他の類似の例が、先述の例および本開示に照らして明らかになろう。   Configuring the motion sensor / orientation sensor 104 in this way is useful for detecting the patient's general motion, but the motion of all parts of the patient's 102 body, and even one part of the patient 102. It is also useful to detect movement relative to other parts of Motion sensor / orientation sensor 104 may also be configured to transmit data indicating that there is no motion of the patient's 102 site. By way of example, a motion sensor / orientation sensor 104 attached to the torso (or attached to the torso) may help to determine that the patient 102 has fallen to the ground. In another example, a motion sensor / orientation sensor attached to one or more legs may help to determine that the patient 102 is walking. Other similar examples will be apparent in light of the foregoing examples and the present disclosure.

他の例において、センサ配置の1または複数のセンサ104が、ベッドもしくは椅子(またはさらには、患者の動きから区別され得る一様な直線運動を示す車椅子)などの静止している物体に取り付けられる。これにより、患者の動きが、既知の静止している物体に対して検出される。例えば、少なくとも1つの動きセンサ/向きセンサ104を装着している患者102が、別の動きセンサ/向きセンサ104が取り付けられたベッドから出た場合、これら2つのセンサ間のこの相対的な動きが検出される。これは、ハイリスクの患者の動きを介護者に通知するために特に有益であり得る。例えば、そのようなセンサ構成を用いることで、看護師は、転倒のリスクが高い患者102がベッドから出る過程にあることについて、即座に警告を受け得る。故に、看護師は、患者を支援すべく介入し得る。同様に、この構成(および本明細書において説明されるその他のもの)は、ハイリスクの動きが検出された場合に患者自身に警告すべくアラートを発するために用いられ得る。故に、患者は、助けを待つこと、および/またはハイリスクの動きを止めることが可能になる。   In another example, one or more sensors 104 of the sensor arrangement are attached to a stationary object such as a bed or chair (or even a wheelchair that exhibits uniform linear motion that can be distinguished from patient movement) . Thereby, the patient's movement is detected with respect to the known stationary object. For example, if the patient 102 wearing at least one motion sensor / orientation sensor 104 comes out of the bed to which another motion / orientation sensor 104 is attached, then this relative movement between these two sensors is It is detected. This can be particularly beneficial for notifying caregivers of high risk patient movements. For example, using such a sensor configuration, a nurse may be immediately alerted that a patient 102 at high risk of falling is in the process of exiting the bed. Thus, a nurse can intervene to assist the patient. Similarly, this configuration (and others described herein) can be used to alert the patient to alert themselves if a high risk movement is detected. Thus, the patient can wait for help and / or stop the high risk movement.

例示的なセンサ配置100は、ワイヤを介して、ある経路上で他のセンサに、最終的には動き追跡ユニット106に接続された複数の動きセンサ/向きセンサ104を示しているが、これは必須ではない。他の例において、動きセンサ/向きセンサ104は、動き追跡ユニット106、または無線接続を介して患者には配置されない分散コンピューティングシステムの送受信器に接続し得ることが理解されよう。   The exemplary sensor arrangement 100 shows a plurality of motion sensors / orientation sensors 104 connected via wires to other sensors on a path and eventually to the motion tracking unit 106 Not required. It will be appreciated that in other examples, motion sensor / orientation sensor 104 may be connected to motion tracking unit 106 or a transceiver of a distributed computing system not located on the patient via a wireless connection.

[例示的な携帯型医療デバイス] いくつかの場合において、本明細書において説明される例は、実質的な中断なしに長時間、患者により装着され得るか、患者に取り付けられ得るか、またはそうでない場合には、患者に接続され得る。例えば、デバイスは、数時間、数日間、数週間またはより長い期間、患者により装着され得るか、患者に取り付けられ得るか、またはそうでない場合には、患者に接続され得る。例えば、携帯型デバイスは、少なくとも24時間という期間、少なくとも1週間および少なくとも1ヶ月間を含む様々な期間にわたって実質的に連続したモニタリングおよび/または治療用に構成され得る。例えば、そのような医療デバイスは、特定の病状について長期間にわたって患者を連続的にモニタリングするように構成されるモニタリングデバイスおよび/または治療デバイスを含み得る。長期間とは、例えば、4時間(例えば、睡眠時無呼吸デバイスなどの治療デバイスおよびモニタリングデバイス)、12時間(例えば、モバイル心臓モニタリングデバイス、ウェアラブル除細動器デバイスなどの治療デバイスおよび/またはモニタリングデバイス)および24時間またはさらには数日の期間にわたる実質的に連続したモニタリング期間などである。そのようなデバイスは、シャワーを浴びる、再装着する、デバイスのコンポーネントを変えるなどのために患者がデバイスを定期的に取り外し得る期間を別にすれば、患者を実質的に連続的にモニタリングし得る。   Exemplary Portable Medical Devices In some cases, the examples described herein may be worn by, attached to, or otherwise attached to a patient for an extended period of time without substantial interruption. If not, it can be connected to the patient. For example, the device may be worn by the patient, attached to the patient, or otherwise connected to the patient for a period of hours, days, weeks or longer. For example, the portable device may be configured for substantially continuous monitoring and / or treatment over a variety of time periods, including at least a 24 hour period, at least a week and at least a month. For example, such medical devices may include monitoring devices and / or treatment devices configured to continuously monitor the patient for a particular medical condition over an extended period of time. Long-term refers to, for example, 4 hours (eg, treatment and monitoring devices such as sleep apnea devices), 12 hours (eg, mobile cardiac monitoring devices, wearable defibrillator devices, etc.) treatment devices and / or monitoring Device) and a substantially continuous monitoring period over a period of 24 hours or even several days. Such devices may monitor the patient substantially continuously, apart from the period in which the patient may periodically remove the device to take a shower, re-attach, change components of the device, etc.

図2は、ZOLL(登録商標)Medical Corporationから入手可能なウェアラブル除細動器であるLifeVest(登録商標)など、外部携帯型の、患者102により装着可能な例示的な医療デバイス200を示す。示されるように、医療デバイス200は、ガーメント210と、複数の検知電極212と、複数の治療電極214と、医療デバイスコントローラ220と、接続ポッド230と、患者インタフェースポッド240と、ベルト222とを含む。動きセンサもしくは向きセンサ(またはより一般的には慣性計測ユニット)250も、医療デバイス200の一部であり、この場合、ベルト222に取り付けられている。   FIG. 2 shows an example portable external patient wearable 102 patient medical device 200, such as LifeVest®, a wearable defibrillator available from ZOLL Medical Corporation. As shown, the medical device 200 includes a garment 210, a plurality of sensing electrodes 212, a plurality of treatment electrodes 214, a medical device controller 220, a connection pod 230, a patient interface pod 240, and a belt 222. . A motion sensor or orientation sensor (or more generally, an inertial measurement unit) 250 is also part of the medical device 200, in this case attached to the belt 222.

複数の検知電極212は、患者の身体の周りの様々な位置に配置され得る(例えば、適切な位置にガーメント210により保持され得るか、または患者の皮膚に接着するよう取り付けられ得る)。示されるように、検知電極212は、接続ポッド230を通じて医療デバイスコントローラ220に電気的に結合される。いくつかの実装において、ウェアラブル医療デバイス200のコンポーネントのうちのいくつかは、患者の胴体に装着され得るガーメント210に取り付けられる。例えば、図2に示されるように、コントローラ220と、検知電極212のうちの少なくともいくつかと、任意選択的に、接着剤を介して患者に取り付けられ得る1または複数の治療電極214が、患者102により装着されているベルト222に搭載され得る。検知電極212および接続ポッド230は、示されるように、ガーメント210に集められ得るか、またはガーメント210に統合され得る。検知電極212は、患者の心機能を示す信号を取得するように構成される。これにより、コントローラ220は、患者の1または複数の心臓信号をモニタリングし得る。複数の治療電極214は、接続ポッド230を通じてコントローラ220に電気的に結合され得る。治療電極214は、1または複数の治療用除細動ショックを、そのような治療が正当化されるとコントローラ220が判断した場合に患者の身体に加えるように構成される。接続ポッド230は、電子回路、および、患者の行為をモニタリングするように構成される1または複数のセンサ(例えば、動きセンサまたは向きセンサ、加速度計等)を含み得る。   The plurality of sensing electrodes 212 may be placed at various locations around the patient's body (eg, may be held by the garment 210 in place or attached to adhere to the patient's skin). As shown, sensing electrode 212 is electrically coupled to medical device controller 220 through connection pod 230. In some implementations, some of the components of wearable medical device 200 are attached to a garment 210 that may be attached to the patient's torso. For example, as shown in FIG. 2, the patient 102 may be attached to the patient with at least some of the controller 220, at least some of the sensing electrodes 212, and optionally, an adhesive, to the patient. Can be mounted on the belt 222 which is mounted by The sensing electrodes 212 and the connection pods 230 may be collected on the garment 210 or integrated into the garment 210 as shown. The sensing electrode 212 is configured to obtain a signal indicative of a patient's cardiac function. The controller 220 may thereby monitor one or more cardiac signals of the patient. Multiple treatment electrodes 214 may be electrically coupled to controller 220 through connection pod 230. The treatment electrode 214 is configured to apply one or more therapeutic defibrillation shocks to the patient's body when the controller 220 determines that such treatment is justified. The connection pod 230 may include electronic circuitry and one or more sensors (eg, motion or orientation sensors, accelerometers, etc.) configured to monitor the patient's activity.

ウェアラブル医療デバイス200は、医療デバイスコントローラ220に結合された任意選択的な患者インタフェースポッド240を含み得る。例えば、患者インタフェースポッド240は、スピーカ、患者の入力に応答するマイク、ディスプレイ、患者の入力に応答する対話型タッチスクリーンおよび/または入力用の物理的ボタンなどの患者インタフェース要素を含み得る。いくつかの実装において、これらの要素は、コントローラ220のハウジングに組み込まれる。患者インタフェースポッド240は、例えばネットワークインタフェースを通じて、コントローラ220と無線接続され得、故に、心電図データを別個の異なる医療モニタリングデバイスに送信する。患者インタフェースポッド240は、他の形態を取り得、追加の機能を含み得る。例えば、患者インタフェースポッド240は、スマートフォン、タブレットまたは患者により持ち運ばれる他の携帯デバイスに実装され得る。別の例において、患者インタフェースポッド240は、腕時計として患者の手首の周りに装着され得るか、またはバンドとして患者の上腕の周りに装着され得る。いくつかの実装において、コントローラ220は、特定のアラートおよび情報を通信し得、および/またはコントローラ220および/または患者インタフェースポッド240に含まれる患者インタフェース要素を介して患者の入力に応答し得る。患者および/または介護者は、タッチディスプレイまたは患者インタフェースポッド240と情報をやり取りして、医療デバイス200を制御し得る。   Wearable medical device 200 may include an optional patient interface pod 240 coupled to medical device controller 220. For example, the patient interface pod 240 may include patient interface elements such as speakers, a microphone responsive to patient input, a display, an interactive touch screen responsive to patient input, and / or physical buttons for input. In some implementations, these elements are incorporated into the housing of controller 220. The patient interface pod 240 may be wirelessly connected to the controller 220, eg, through a network interface, thus transmitting electrocardiogram data to separate and distinct medical monitoring devices. Patient interface pod 240 may take other forms and may include additional features. For example, patient interface pod 240 may be implemented on a smartphone, tablet or other portable device carried by a patient. In another example, the patient interface pod 240 can be worn around the patient's wrist as a watch, or worn around the patient's upper arm as a band. In some implementations, controller 220 may communicate certain alerts and information, and / or may respond to patient input via patient interface elements included in controller 220 and / or patient interface pod 240. The patient and / or caregiver may interact with the touch display or patient interface pod 240 to control the medical device 200.

心音および患者の他の行為を検出するためにウェアラブル医療デバイス200上に任意選択的に存在し得る加速度計に加えて、動きセンサまたは向きセンサ250も、いくつかの例において、ウェアラブル医療デバイス200に取り付けられる。いくつかの例において、動きセンサまたは向きセンサ250自体が、患者の心音を検出するように構成され得、故に、心機能をモニタリングし、心音および肺音を介して患者の生理状態を測定するためのセンサとしても動作し得る。いくつかの場合において、これらの測定値は、患者の治療(例えば、除細動、心臓ペーシング、CPR、呼吸困難の治療、心臓障害等)に用いられる。図2における例は、ベルト222に取り付けられた動きセンサまたは向きセンサ250を示しているが、動きセンサまたは向きセンサ250は、ウェアラブル医療デバイス200の他の部分に取り付けられ得る。動きセンサまたは向きセンサ250は、3次元加速度計およびジャイロスコープのうちの少なくとも一方を含み得る。これにより、患者102の向きが、ベースラインデータまたは訓練データを記録して(図4を参照して以下に説明される)データ構造をポピュレートする目的および患者102の動きを検出および分析する目的の両方で判断され得る。3次元加速度計およびジャイロスコープのうちの少なくとも一方を用いることにより、ウェアラブル医療デバイス200は、患者102の胴体(例えば、胸)または身体の他の一部(例えば、頭、脚、肩、頭、前腕、二頭筋、足首、首)が加速したか、または向きを変えた動きプリミティブまたは動きセンテンスを検出することが可能になる。胴体の動きおよび/または向きの変化を含む動きプリミティブまたは動きセンテンスの例は、ベッドから起き上がる、向きを変える、いくつかの種類の足取り、転倒、気絶および/または躓きを含み得る。   In addition to accelerometers that may optionally be present on the wearable medical device 200 to detect heart sounds and other activities of the patient, a motion sensor or orientation sensor 250 may also be included in the wearable medical device 200 in some instances. It is attached. In some instances, the motion sensor or orientation sensor 250 itself may be configured to detect a patient's heart sound, thus monitoring heart function and measuring the patient's physiological condition via heart sound and lung sound. It can also operate as a sensor of In some cases, these measurements are used to treat the patient (eg, defibrillation, cardiac pacing, CPR, treatment of dyspnea, cardiac disorders, etc.). Although the example in FIG. 2 shows motion sensor or orientation sensor 250 attached to belt 222, motion sensor or orientation sensor 250 may be attached to other parts of wearable medical device 200. Motion sensor or orientation sensor 250 may include at least one of a three-dimensional accelerometer and a gyroscope. This allows the orientation of the patient 102 to record baseline data or training data to populate the data structure (described below with reference to FIG. 4) and to detect and analyze the patient's 102 movement. Both can be judged. By using at least one of a three-dimensional accelerometer and a gyroscope, the wearable medical device 200 can be configured such that the torso (e.g. chest) of the patient 102 or other part of the body (e.g. It is possible to detect motion primitives or sentences that the forearm, biceps, ankles, neck) accelerates or turns. An example of a movement primitive or movement sentence that includes a change in torso movement and / or orientation may include several types of footstepping, falling, fainting and / or beating, rising from the bed, turning.

他の例において、ウェアラブル医療デバイス200は、睡眠中の患者の動きをモニタリングするために検知電極212および動きセンサもしくは向きセンサ(または慣性計測ユニット)に結合された(またはそうでない場合にはそれらと通信する)プロセッサを含み得る。睡眠中の患者の動きのモニタリングにおいて、プロセッサは、本明細書において説明される方法およびシステムを用いて、患者の動きが過剰であるかどうかを判断し得る。例えば、患者がウェアラブル医療デバイス200を装着した初めての夜などのベースライン期間または訓練期間中、患者が寝ている間に、通常の睡眠中の動きが記録され得る。テンプレートベースの動き認識またはヒューリスティックなロジックベースの動き認識を利用する場合、「寝る」という動きセンテンス(すなわち、「十分な時間静かに横になる」ことであり、これは、特徴、つまり、「横になる」という動きプリミティブならびに「静かに」および「十分な時間」という動き副詞をさらに有する)という動きセンテンスを決定付けているものについての訓練期間中に取得されたこのデータに基づいて、閾値および/またはルールが確立され得る。例えば、患者の胴体の角度位置の閾値が、例えば、追加の枕を用いて寝るか、またはベッドの頭側を上げて寝るのを患者が好むことに注意するように、15度またはそれより小さいものとして予め定められ得るか、または患者の固有の状況に合うように、ベースライン処理中に介護者により調整され得る。同様に、睡眠中の行為に基づいて、およびいくつかの場合においては訓練期間中の測定値を検証する介護者または他の人による分類に基づいて、行為のレベルが、例えば、「熟睡」「賦活睡眠」または「覚醒睡眠」と判断され得る。HMMまたはディープラーニングネットワークが動き認識のために用いられる場合、ベースライン期間または訓練期間中にその特定の患者のためにデータを記録することにより、動き認識の精度が改善される。精度を高めるために、時刻もデータ要素として動きベクトルに含まれ得る。なぜなら、ほとんどの個人は、夜間に睡眠中である可能性がより高くなるからである。   In another example, the wearable medical device 200 is coupled to (or otherwise coupled to) a sensing electrode 212 and a motion sensor or orientation sensor (or inertial measurement unit) to monitor patient movement during sleep. May include a processor). In monitoring patient motion during sleep, the processor may use the methods and systems described herein to determine if the patient's motion is excessive. For example, during a baseline period or training period, such as the first night a patient wears the wearable medical device 200, normal sleep movement may be recorded while the patient is asleep. When using template-based motion recognition or heuristic logic-based motion recognition, a motion sentence "sleep" (ie, "beside quietly for a sufficient amount of time"), which is a feature: Based on this data acquired during the training period for those that determine the motion primitives of “to be” and the motion adjectives of “quietly” and “sufficient time”). And / or rules may be established. For example, the threshold of the angular position of the patient's torso may be, for example, 15 degrees or less, to note that the patient prefers to sleep with an additional pillow or to raise the head of the bed It may be predetermined as one or may be adjusted by the caregiver during baseline processing to suit the patient's particular situation. Similarly, based on the activity during sleep, and in some cases based on classification by the caregiver or others examining the measurements during the training period, the level of activity may for example It can be judged as "activated sleep" or "awake sleep". When HMMs or deep learning networks are used for motion recognition, recording data for that particular patient during baseline or training periods improves motion recognition accuracy. Time may also be included in the motion vector as a data element to increase accuracy. Because most individuals are more likely to be sleeping at night.

モニタリングおよび分類される動きの種類は、脚、腕、頭および胴体の動き、動きの方向およびパターンを含むが、それらに限定されない。通常の睡眠中の動きの閾値(例えば、動きの頻度、動きの振幅)が確立され得、患者の動きを分類するために、および/またはアクションをトリガするために用いられ得る。これらの用途に加え、プロセッサは、患者の動きが過剰であるとの分類に応答して心臓不整脈治療プロトコルを変えるようにも構成され得る。例えば、いくつかの実装において、治療プロトコルは、信頼度スコアを、検出された不整脈状態に関連付け得る。患者の動きが過剰である(例えば、動きが、動きおよび/またはそのような動きの持続時間の予め定められた閾値を超えている)とプロセッサが判断した状況において、治療プロトコルは、そのような動きが無ければプロトコルが関連付けるであろうよりも低い信頼度スコアを、検出された不整脈状態に関連付け得る。いくつかの実装において、患者に印加されるべき除細動電流は、信頼度スコアの改善を可能にするために、ある期間遅らされ得る。代替的に、または追加的に、変更された除細動電流は、プロセッサにより判断されるとおりに、睡眠中の過剰な動きの種類または程度に基づいて患者に印加され得る。さらに、プロセッサは、1または複数の追加のアラート、警告および/または通知(例えば、患者に対する触覚アラート、病院職員に対するアラート等)を既定の不整脈治療プロトコルの先頭に追加することにより、不整脈治療プロトコルも変え得る。   Types of movement monitored and classified include, but are not limited to, leg, arm, head and torso movements, direction and pattern of movement. Motion thresholds during normal sleep (eg, frequency of motion, amplitude of motion) may be established and used to classify patient motion and / or trigger actions. In addition to these applications, the processor may also be configured to change the cardiac arrhythmia treatment protocol in response to classification of excessive patient motion. For example, in some implementations, a treatment protocol may associate a confidence score with a detected arrhythmia condition. In situations where the processor determines that the patient's movement is excessive (eg, the movement exceeds a predetermined threshold of the movement and / or the duration of such movement), the treatment protocol may Confidence scores that are lower than the protocol would associate if there is no motion may be associated with the detected arrhythmia condition. In some implementations, the defibrillation current to be applied to the patient can be delayed for a period of time to allow for an improvement in the confidence score. Alternatively or additionally, the altered defibrillation current may be applied to the patient based on the type or degree of excessive movement during sleep as determined by the processor. In addition, the processor may also add an arrhythmia treatment protocol by prepending one or more additional alerts, alerts and / or notifications (eg, tactile alerts to patients, alerts to hospital personnel, etc.) to the predefined arrhythmia treatment protocol. I can change it.

患者の動きは、本明細書において説明される方法およびシステムを用いて、いくつかの例においては閾値を用いて、過剰である、または過剰ではない、のいずれかとして分類され得る。言い換えると、身体の部位の動きの頻度、大きさ、持続時間、およびそれらの組み合わせは、ベースライン期間または訓練期間中に患者が睡眠を取っている間に取得される動きデータに照らして分類され得る。例えば、患者の動きの大きさは、医療提供者により、設定された対応する閾値と比較され得る。別の例において、患者の動きの頻度は、医療提供者により、設定された対応する閾値と比較され得る。さらに別の例において、患者の動きの持続時間は、医療提供者により、設定された対応する持続時間の閾値と比較され得る。これらの例示的な閾値のいずれかまたは全ては、それらを超えた場合、例えば、通知コンポーネントを介して過剰な動きについて医療提供者に警告するといったアクションをトリガし得る。   Patient motion may be classified as either over or not over using the methods and systems described herein, and in some instances using thresholds. In other words, the frequency, magnitude, duration, and combinations of movements of body parts are classified in light of the movement data obtained while the patient is sleeping during the baseline or training period. obtain. For example, the magnitude of the patient's movement may be compared by the healthcare provider to a corresponding threshold set. In another example, the frequency of patient movement may be compared by the healthcare provider to the corresponding threshold set. In yet another example, the duration of the patient's movement may be compared by the health care provider to the set corresponding duration threshold. Any or all of these exemplary thresholds may trigger actions such as, for example, alerting a healthcare provider of excessive movement via a notification component if they are exceeded.

図3は、本明細書において説明される方法およびシステムに従って、動きセンサデータまたは向きセンサデータを受信し、分類のためにこのデータを格納する医療デバイスコントローラ300の例の概略図を示す。医療デバイスコントローラの任意選択的なコンポーネントが、破線を用いて図3に描写されている。医療デバイスコントローラ300は、いくつかの例において、動き追跡ユニット106またはコントローラ220に組み込まれる。   FIG. 3 shows a schematic diagram of an example of a medical device controller 300 that receives motion sensor data or orientation sensor data and stores this data for classification in accordance with the methods and systems described herein. Optional components of the medical device controller are depicted in FIG. 3 using dashed lines. Medical device controller 300 is incorporated into motion tracking unit 106 or controller 220 in some examples.

医療デバイスコントローラ300は、任意選択的な治療実施インタフェース302と、(図4を参照して以下に説明される動き情報データストア330を含む)データストレージ304と、任意選択的なネットワークインタフェース306と、任意選択的なユーザインタフェース308と、センサインタフェース312と、任意選択的な動き認識分類コンポーネント316と、任意選択的な通知コンポーネント317と、少なくとも1つのプロセッサ318と、任意選択的なバッテリ332とを含む。   The medical device controller 300 includes an optional treatment delivery interface 302, a data storage 304 (including a motion information data store 330 described below with reference to FIG. 4), and an optional network interface 306. An optional user interface 308, a sensor interface 312, an optional motion recognition classification component 316, an optional notification component 317, at least one processor 318, and an optional battery 332 .

治療実施インタフェース302(含まれる場合)は、例えば、1または複数の除細動電極320、ペーシング電極322および/またはTENS電極324など、患者に治療を提供するように構成される1または複数の電極に結合され得る。センサインタフェース312および治療実施インタフェース302は、センサ212と、検知電極328と、動きセンサ334と、治療実施デバイス320、322および324と、医療デバイスコントローラ300との間でのデータの交換を容易にする様々な連結技術および通信技術を実装し得る。いくつかの例において、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334は、動きセンサ/向きセンサ104および/または動きセンサまたは向きセンサ250のうちの1または複数を含む。また、いくつかの例において、治療実施デバイス320、322および324は、治療電極214に含まれる。   The treatment delivery interface 302 (if included) may be one or more electrodes configured to provide treatment to the patient, such as, for example, one or more defibrillation electrodes 320, pacing electrodes 322 and / or TENS electrodes 324. Can be combined with Sensor interface 312 and treatment delivery interface 302 facilitate the exchange of data between sensor 212, sensing electrode 328, motion sensor 334, treatment delivery devices 320, 322 and 324, and medical device controller 300. Various connectivity and communication techniques may be implemented. In some examples, one or more of motion sensor / orientation sensor 334 includes one or more of motion sensor / orientation sensor 104 and / or motion sensor or orientation sensor 250. Also, in some instances, treatment delivery devices 320, 322 and 324 are included in treatment electrode 214.

データストレージ304は、例えば、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリ、磁気メモリ、光メモリ、キャッシュメモリ、それらの組み合わせなどの非一時的コンピュータ可読媒体のうちの1または複数を含む。データストレージ304は、様々な例において、医療デバイスコントローラ300自体の動作だけでなく、センサ配置100、動き追跡ユニット106およびウェアラブル医療デバイス200のうちの1または複数の動作のために用いられる実行可能な命令およびデータを格納するように構成される。さらに、以下により詳細に説明されるように、データストレージ304は、動き情報データストア330を含む。動き情報データストア330は、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334により収集され、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334から送信される患者の動きのデータを含む。動き情報データストア330は、動きの測定ならびに動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き文法および動きセンテンスのうちの少なくとも1つの検出および推定のために必要な情報を含む。動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き文法は全て、「動きセンテンス特徴」と呼ばれる。テンプレートベースの動き認識システムまたはヒューリスティックな動き認識システムの場合、これは、閾値ならびに他のロジックベースの要素およびデータ構造を含み得る。ディープラーニングネットワークの場合、これは、ノード係数であり得る。HMMアプローチの場合、これは、状態遷移確率の形式であり得る。動き情報データストア330は、ベースライン期間または訓練期間中に取得されたデータ、またはベースライン期間または訓練期間中に取得されたデータから少なくとも部分的に導出されたデータも含み得る。医療デバイスコントローラの動き分類コンポーネントがモニタリングモードで動作している間に1または複数の動きセンサ/向きセンサ334からのインバウンド動きデータを分類するために用いられる予め定められた動きセンテンス特徴および動きセンテンスに対応する動きデータは、以下でさらに説明される。   Data storage 304 includes one or more non-transitory computer readable media such as, for example, flash memory, solid state memory, magnetic memory, optical memory, cache memory, combinations thereof, and the like. Data storage 304 may be implemented for use in one or more of sensor placement 100, motion tracking unit 106 and wearable medical device 200 as well as the operation of medical device controller 300 itself in various examples. Configured to store instructions and data. Furthermore, data storage 304 includes motion information data store 330, as described in more detail below. Motion information data store 330 includes patient motion data collected by one or more motion sensors / orientation sensors 334 and transmitted from one or more motion sensors / orientation sensors 334. The motion information data store 330 includes information necessary for measurement and estimation of motion and at least one of motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion grammars and motion sentences. Motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion grammars are all referred to as "motion sentence features". In the case of a template based motion recognition system or a heuristic motion recognition system, this may include thresholds as well as other logic based elements and data structures. For deep learning networks, this may be a node factor. For the HMM approach, this may be in the form of state transition probabilities. The motion information data store 330 may also include data acquired during a baseline or training period, or data derived at least partially from data acquired during a baseline or training period. Predefined motion sentence features and motion sentences used to classify inbound motion data from one or more motion sensors / orientation sensors 334 while the motion classification component of the medical device controller is operating in the monitoring mode The corresponding motion data is further described below.

いくつかの例において、ネットワークインタフェース306は、通信ネットワークを介した、医療デバイスコントローラ300と1または複数の他のデバイスまたはエンティティとの間の情報通信を容易にし得る。例えば、コントローラ300が(医療デバイス200などの)携帯型医療デバイスに含まれる場合、ネットワークインタフェース306は、図13を参照して以下にさらに説明される病院用医療デバイス1316などの病院用医療デバイス内に含まれる医療デバイスコントローラ300と通信するように構成され得る。別の例において、ネットワークインタフェース306は、図13を参照して以下にさらに説明されるプログラマブルデバイスなど、プロセッサを含む遠隔デバイスと通信するように構成され得る。介護者は、遠隔デバイスで、患者に関連する情報にアクセスし得る。   In some examples, network interface 306 may facilitate information communication between medical device controller 300 and one or more other devices or entities via a communication network. For example, if the controller 300 is included in a portable medical device (such as the medical device 200), the network interface 306 may be within a hospital medical device such as the hospital medical device 1316 described further below with reference to FIG. May be configured to communicate with the medical device controller 300 included therein. In another example, the network interface 306 may be configured to communicate with a remote device that includes a processor, such as a programmable device described further below with reference to FIG. The caregiver may access information related to the patient at the remote device.

いくつかの例において、任意選択的なユーザインタフェース308は、入力デバイス、出力デバイスおよび入力デバイス/出力デバイスの組み合わせなどの1または複数の物理的インタフェースデバイスと、これらのデバイスの動作を引き起こすように構成されるソフトウェアスタックとを含む。これらのユーザインタフェース要素は、位置固有の処理に関連するコンテンツなど、視覚コンテンツ、音声コンテンツおよび/または触覚コンテンツを表示し得る。故に、ユーザインタフェース308は、入力を受信し得るか、または出力を提供し得、それにより、ユーザは、コントローラ300と情報をやり取りすることが可能になる。   In some examples, the optional user interface 308 is configured to cause operation of one or more physical interface devices such as input devices, output devices and combinations of input devices / output devices, etc. And the software stack being These user interface elements may display visual content, audio content and / or haptic content, such as content related to location specific processing. Thus, the user interface 308 may receive input or provide output, which allows the user to interact with the controller 300.

センサインタフェース312は、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334に結合されることに加え、患者のパラメータを示す他の患者データを受信するための検知電極/他のセンサのうちのいずれか一方またはそれらの組み合わせに結合され得る。センサからのデータが一度センサインタフェース312により受信されると、ソースセンサは、プロセッサ318により識別され、データは、医療デバイスコントローラ300内の適切なコンポーネントに送信される。例えば、心臓データが心臓検知電極212により収集され、センサインタフェース312に送信された場合、センサインタフェース312は、データをプロセッサ318に送信し、次に、プロセッサ318は、データを心臓イベント検出器326に中継する。   The sensor interface 312 is coupled to one or more motion sensors / orientation sensors 334 and / or one or more of a sensing electrode / other sensor for receiving other patient data indicative of patient parameters. It may be combined in their combination. Once the data from the sensors is received by sensor interface 312, the source sensor is identified by processor 318 and the data is transmitted to the appropriate components in medical device controller 300. For example, if cardiac data is collected by the cardiac sensing electrode 212 and transmitted to the sensor interface 312, the sensor interface 312 transmits data to the processor 318, which in turn transmits the data to the cardiac event detector 326. Relay.

いくつかの実装において、プロセッサ318は、1または複数のプロセッサを含む。1または複数のプロセッサの各々は、操作されたデータをもたらす、および/またはコントローラ300の他のコンポーネントの動作を制御する一連の命令を実行するように構成される。いくつかの実装において、本明細書において提供される特定の処理(例えば、図5および図6)を実行する場合、プロセッサ318は、受信された入力データに基づいて特定のロジックベースの判断を行うように構成され、さらに、1または複数の出力を提供できる。1または複数の出力は、プロセッサ318および/もしくは他のプロセッサまたはプロセッサ318が通信可能に結合された回路により実行されるべき後続の処理を制御するために、またはそうでない場合には通知するために用いられ得る。故に、プロセッサ318は、特定の入力刺激に特定の態様で反応し、その入力刺激に基づいて対応する出力を生成する。この意味で、一例によるプロセッサ318の構造は、図5および図6に示されるフローチャートにより定義される。いくつかの例示的な場合において、プロセッサ318は、一連の論理遷移を経る。この論理遷移において、様々な内部レジスタの状態および/またはプロセッサ318の内部または外部の他のビットセルの状態が、ロジックハイまたはロジックローに設定され得る。この特定の一連の論理遷移は、プロセッサ318への電気入力信号の状態により判断され、図5および図6に示されるソフトウェア処理の各ソフトウェア命令を実行する場合、特定用途向けの構造が、プロセッサ318により効果的に想定される。具体的には、それらの命令は、受信される様々な刺激を予想し、関係するメモリの状態をそれに応じて変える。このように、プロセッサ318は、有用な出力信号を生成および格納し得るか、またはそうでない場合には提供し得る。プロセッサ318は、処理の実行中、各ソフトウェア命令の実行中に実行される1または複数の論理演算に基づいて、特定の入力信号を処理し、特定の出力信号を表示できることが理解されよう。本明細書において言及されるように、プロセッサ318は、プロセッサ318に結合されたデータストアにソフトウェアが格納されている場合にある機能を実行するように構成され、ソフトウェアは、この機能の実行をもたらす一連の様々な論理判断をプロセッサ318に経させるように構成される。プロセッサ318により実行可能であると本明細書において説明される様々なコンポーネントは、専用のハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせという様々な形態で実装され得る。   In some implementations, processor 318 includes one or more processors. Each of the one or more processors is configured to execute a series of instructions that provide manipulated data and / or control the operation of other components of the controller 300. In some implementations, processor 318 makes certain logic-based decisions based on received input data when performing certain processes provided herein (eg, FIGS. 5 and 6). And may further provide one or more outputs. One or more outputs may be used to control or otherwise signal subsequent processing to be performed by processor 318 and / or other processors or circuitry communicatively coupled to processor 318. It can be used. Thus, processor 318 responds to a particular input stimulus in a particular manner and generates a corresponding output based on the input stimulus. In this sense, the structure of the processor 318 according to an example is defined by the flowcharts shown in FIG. 5 and FIG. In some illustrative cases, processor 318 goes through a series of logic transitions. At this logic transition, the states of various internal registers and / or other bit cells internal or external to processor 318 may be set to logic high or logic low. This particular sequence of logic transitions is determined by the state of the electrical input signal to processor 318, and when executing each software instruction of the software processing shown in FIGS. 5 and 6, the application specific structure is processor 318. It is assumed more effectively. Specifically, those instructions anticipate the various stimuli received and change the state of the associated memory accordingly. In this manner, processor 318 may generate and store useful output signals or may otherwise provide them. It will be appreciated that the processor 318 can process particular input signals and display particular output signals based on one or more logical operations performed during execution of each software instruction during processing execution. As mentioned herein, processor 318 is configured to perform a function when the software is stored in a data store coupled to processor 318, the software causing the execution of this function A series of various logic decisions are configured to be passed to processor 318. The various components that are described herein as being executable by processor 318 may be implemented in various forms of dedicated hardware, software or combinations thereof.

いくつかの例において、コントローラ300は、患者の心臓の活動をモニタリングし、患者が直面した心臓イベントを受信された心臓信号に基づいて識別し、また、必要な場合には患者の身体に1または複数の除細動ショックを結果的に加えることになり得る治療プロトコルを実行することにより患者を治療するための心臓イベント検出器326を含む。   In some instances, the controller 300 monitors the activity of the patient's heart, identifies cardiac events that the patient has faced based on the received cardiac signals, and, if necessary, one or more of the patient's body. Included is a cardiac event detector 326 for treating a patient by performing a treatment protocol that may result in multiple defibrillation shocks.

いくつかの例において、任意選択的な動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、1つの動きセンサ/向きセンサ334により取得される動き情報を受信および処理するように構成される。いくつかの例において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、ベースラインモード/訓練モードおよび/またはモニタリングモードで動作するように設定可能である。図5は、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316がベースラインモード/訓練モードで動作している場合に実行するように構成されるベースライン処理/訓練処理の一例を示す。図6は、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316がモニタリングモードで動作している場合に実行するように構成される動き分類処理の一例を示す。動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、任意選択的なものとして示される。なぜなら、いくつかの例(例えば、図13に示される例)において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、異なるプログラマブルデバイス(例えば、サーバ1302)に実装されるからである。動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、医療デバイスコントローラ300以外のデバイスにより実装されている場合、プロセッサ318は、例えばネットワークインタフェース306を介して遠隔動き分類コンポーネントにセンサデータを送信する前に、インバウンドセンサデータを動き情報データストア330に(例えば、センサデータ構造400に)格納する。いくつかの例において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、医療デバイスを用いて位置を判断するシステムおよび方法という発明の名称の米国特許出願第15/077,995号において説明される技術を用いて医療デバイスの位置を判断するように構成される。当該出願は、2016年3月23日に出願され、米国特許出願公開第US20160278652A1号として公開されており、ここに、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。   In some examples, an optional motion recognition component or motion classification component 316 is configured to receive and process motion information obtained by one motion sensor / orientation sensor 334. In some examples, the motion recognition component or motion classification component 316 can be configured to operate in a baseline mode / training mode and / or a monitoring mode. FIG. 5 shows an example of a baseline processing / training process configured to be performed when motion recognition component or motion classification component 316 is operating in a baseline mode / training mode. FIG. 6 shows an example of a motion classification process configured to be performed when motion recognition component or motion classification component 316 is operating in a monitoring mode. The motion recognition component or motion classification component 316 is shown as optional. This is because, in some examples (eg, the example shown in FIG. 13), the motion recognition component or motion classification component 316 is implemented on a different programmable device (eg, server 1302). If the motion recognition component or motion classification component 316 is implemented by a device other than the medical device controller 300, the processor 318 may, for example, send inbound sensor data before transmitting sensor data to the remote motion classification component via the network interface 306. Data is stored in motion information data store 330 (eg, in sensor data structure 400). In some examples, the motion recognition component or motion classification component 316 uses the techniques described in US patent application Ser. No. 15 / 077,995, entitled System and Method for Determining Position Using a Medical Device. Are configured to determine the position of the medical device. The application is filed on March 23, 2016 and published as US Patent Application Publication No. US20160278652A1, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

いくつかの例において、任意選択的な通知コンポーネント317は、検出された一連の患者の動きに応答してアラート、警告または他の通知が正当化されると動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316が万一判断した場合に動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316から1または複数の通知要求を受信および処理するように構成される。通知コンポーネント317は、その構成に従って実行する場合、ネットワークインタフェース306および/またはユーザインタフェース308を介して通知を発し得る。例えば、通知コンポーネント317は、プログラマブルデバイス(例えば、図13を参照して以下に説明されるクライアントデバイス1304)および/または医療デバイス(例えば、図13を参照して以下に説明される医療デバイス1316、1314、1312、1310、1308のうちのいずれか)に対して、プログラマブルデバイスのユーザインタフェースを介して、介護者(例えば、図13を参照して以下に説明される介護者1319)にアラートを発するよう1または複数の命令を送信し得る。代替的に、または追加的に、通知コンポーネント317は、ユーザインタフェース308を介して、患者102に通知を示し得る。これらの通知は、視覚要素、音声要素および触覚要素を含み得る。   In some instances, the optional notification component 317 may respond to the detected sequence of patient movements by alerting the alert, alert or other notification to justify the motion recognition component or motion classification component 316. It is configured to receive and process one or more notification requests from the motion recognition component or motion classification component 316 if one makes a determination. The notification component 317 may issue a notification via the network interface 306 and / or the user interface 308 when it executes according to its configuration. For example, notification component 317 may be a programmable device (eg, client device 1304 described below with reference to FIG. 13) and / or a medical device (eg, medical device 1316 described below with reference to FIG. 13) Alert a caregiver (eg, caregiver 1319 described below with reference to FIG. 13) to any of 1314, 1312, 1310, 1308) through the programmable device user interface One or more instructions may be sent. Alternatively or additionally, notification component 317 may indicate notification to patient 102 via user interface 308. These notifications may include visual, audio and tactile elements.

いくつかの実装において、通知アクションに加えて、または通知アクションの代替手段として、通知コンポーネント317は、動き認識処理または動き分類処理の出力を1または複数のデータベースに格納するように構成され得る。そのような場合、このデータは、情報の分析に基づいて、動きデータの種類、このデータが収集された日時および/またはこのデータの注釈毎にグループ化され得る。介護者または支援員など、権限を有する者が、医療デバイスに、このデータに基づく1または複数のレポートを生成させ得る。例えば、そのようなレポートは、データの種類およびデータが収集された日時により順序付けられ得る。   In some implementations, in addition to, or as an alternative to, notification actions, notification component 317 may be configured to store the output of the motion recognition process or motion classification process in one or more databases. In such cases, this data may be grouped by type of motion data, when it was collected, and / or by annotations of this data based on analysis of the information. An authorized person, such as a caregiver or helper, may cause the medical device to generate one or more reports based on this data. For example, such reports may be ordered by data type and the date and time the data was collected.

様々な実装において、コントローラ300は、ファイルシステムおよびネットワークサポートを供給する組み込みオペレーティングシステムを実装する。一例において、コントローラ300は、リレーショナルデータベース機能、タッチスクリーンディスプレイドライバ、音声生成、Bluetooth(登録商標)無線ネットワーク、(アクティブNFCビーコンまたはパッシブ、非接触RFIDタグなどのiBeaconまたは近距離通信方法を含むがそれらに限定されない)Bluetooth(登録商標)低エネルギー(BLE)ビーコン技術、ネットワークセキュリティ、ファイアウォールおよびデータ暗号化サービスを提供するソフトウェア機能を含む。   In various implementations, controller 300 implements an embedded operating system that provides file system and network support. In one example, controller 300 includes a relational database function, touch screen display driver, voice generation, Bluetooth® wireless network, iBeacon or near field communication methods such as active NFC beacons or passive, contactless RFID tags, etc. Including, but not limited to, Bluetooth® low energy (BLE) beacon technology, network security, firewall and software functions that provide data encryption services.

動き情報は、病院などの施設内の連結部分、例えば、玄関通路の端、病院の階段室、カフェテリアおよび入口内ならびに患者の部屋のドア内の中間通路的な位置に配置された位置ビーコンにより増強され得る。位置ビーコンは、iBeaconなどの近距離ビーコンと共に実装され得る。近距離ビーコンは、患者に装着されているデバイスと、患者が歩いている時に通信し、その位置を較正するためにデバイスが用い得る絶対ロケーション位置データを提供するだけでなく、その実際の位置を介護者に送信する。動きセンサ/向きセンサをビーコンシステムと組み合わせることにより、ビーコンの数が低減され得、故に、実装のコストおよび複雑さが減る。   Motion information is augmented by location beacons located at connection points in facilities such as hospitals, for example at the end of the entrance walkway, the stairway of the hospital, the cafeteria and entrance and in the middle aisle in the door of the patient room It can be done. Location beacons may be implemented with short range beacons such as iBeacon. The near field beacon communicates with the device worn by the patient, as well as providing absolute location position data that the device can use to calibrate its position, as well as provide an indication of its actual position. Send to a caregiver. By combining a motion sensor / orientation sensor with a beacon system, the number of beacons can be reduced, thus reducing the cost and complexity of implementation.

図4は、医療デバイスコントローラ300のデータストレージ304のコンポーネントとして示される、複数の動きパラメータを格納するための動き情報データストア330の例を示す。動き情報データストア330は、センサデータ構造400と、センサマスター構造402と、動きプリミティブマスター構造404と、動きプリミティブデータ構造406と、動きシーケンスマスター構造408と、動きシーケンス構造410とを含む。いくつかの例において、データ構造402、404および408は、ベースラインモード/訓練モードで動作している間(例えば、医療デバイスコントローラ300を含む医療デバイスの初回フィッティング中に)、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316によりポピュレートされる。いくつかの例において、データ構造400、406および410は、モニタリングモードで動作している場合、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316によりポピュレートされる。   FIG. 4 illustrates an example of a motion information data store 330, shown as a component of data storage 304 of medical device controller 300, for storing a plurality of motion parameters. Motion information data store 330 includes sensor data structure 400, sensor master structure 402, motion primitive master structure 404, motion primitive data structure 406, motion sequence master structure 408, and motion sequence structure 410. In some examples, data structures 402, 404, and 408 may be motion aware components or motions while operating in baseline mode / training mode (eg, during initial fitting of a medical device including medical device controller 300). It is populated by classification component 316. In some examples, data structures 400, 406 and 410 are populated by motion recognition component or motion classification component 316 when operating in a monitoring mode.

センサマスター構造402は、動きセンサ/向きセンサ(例えば、動きデータを取得し、センサインタフェース312を介してプロセッサ318に送信する1または複数の動きセンサ/向きセンサ334)のリストを格納する。センサマスター構造402において表されるセンサの種類の例は、1次元加速度計、2次元加速度計、3次元加速度計、ジャイロスコープおよび磁気計のうちの1または複数を含むが、それらに限定されない。図4に示されるように、センサマスター構造402は、センサ_IDフィールドおよび位置フィールドを含む少なくとも2つのパラメータを含む。センサ_IDフィールドは、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334の各々の識別子を格納するように構成される。これらの識別子は、識別されたセンサにデータを関連付けるために、図4に示されるデータモデルの全体にわたって用いられる。位置フィールドは、センサ_IDにより識別されたセンサが配置されている患者102の身体上の解剖学的位置を記述したデータを格納するように構成される。故に、位置フィールドに格納されたデータにより、患者102の身体上の位置(例えば、左前腕、右前腕、左向こう脛、右腿、頭冠、胸郭)とセンサが関連付けられる。次に、この位置データは、動きプリミティブと、任意選択的に、患者102により実行される動きセンテンスとを識別するために、動き情報データストア330および医療デバイスコントローラ300の他の要素(例えば、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316)により用いられる。センサマスター構造402により、医療デバイスコントローラ300の計算効率が改善される。なぜなら、頻繁には変わらない情報(例えば、センサ位置)は、動きデータの各データ項目と共には送信されないからである。いくつかの例において、センサマスター構造402は、センサ配置(例えば、センサ配置100)または携帯型医療デバイス(例えば、携帯型医療デバイス200)の初回フィッティング中に、実際のセンサIDおよび解剖学的位置と共にポピュレートされる。   The sensor master structure 402 stores a list of motion sensors / orientation sensors (eg, one or more motion sensors / orientation sensors 334 that acquire motion data and transmit to the processor 318 via the sensor interface 312). Examples of types of sensors represented in sensor master structure 402 include, but are not limited to, one or more of a one-dimensional accelerometer, a two-dimensional accelerometer, a three-dimensional accelerometer, a gyroscope and a magnetometer. As shown in FIG. 4, sensor master structure 402 includes at least two parameters including a sensor_ID field and a position field. The sensor_ID field is configured to store an identifier of each of the one or more motion sensors / orientation sensors 334. These identifiers are used throughout the data model shown in FIG. 4 to associate data with the identified sensors. The location field is configured to store data describing the anatomical location on the body of the patient 102 in which the sensor identified by the sensor_ID is located. Thus, the data stored in the location field associates the sensor with the location on the patient's 102 body (e.g., left forearm, right forearm, left shin, right thigh, crown, chest). This position data may then be used to identify motion primitives and, optionally, motion sentences performed by the patient 102, such as the motion information data store 330 and other elements of the medical device controller 300 (eg, motion). Used by recognition component or motion classification component 316). The sensor master structure 402 improves the computational efficiency of the medical device controller 300. This is because information that does not change frequently (e.g. sensor position) is not transmitted with each data item of motion data. In some examples, the sensor master structure 402 may include the actual sensor ID and anatomical location during initial fitting of a sensor arrangement (eg, sensor arrangement 100) or a portable medical device (eg, portable medical device 200). It is populated with

動きプリミティブマスター構造404は、患者102により実行されている時に医療デバイスコントローラ300により記録される様々な予め定められた動きプリミティブを記述したベースラインデータを格納する。上述のように、動きプリミティブは本質的に、動きセンテンス特徴を含む動きセンテンスの「動詞」である。動きプリミティブは、対応する患者固有のベースラインデータをベースライン期間/訓練期間中に収集するように、コマンドが出されると患者102により実行され得る程度に、十分単純であることが多いか、または十分に一般的である予め定められた動きである。動きプリミティブは、1または複数の動きセンテンスにおける他の予め定められた動きセンテンス特徴を含む、より複雑な動きのコンポーネントとも識別され得る。臨床医療現場(例えば、病院または入院患者用診療所)において特に役立つ動きセンテンスの例は、数ある中でも特に、1)「ベッドから立ち上がる」=「ベッドから起き上がる」+「両脚をベッドの縁にもっていく」+「両足を床に置く」+「屈んで立ち上がる」、2)「ベッドに座る」、3)「仰臥位からベッドから起き上がる」、4)「座位からベッドに横たわる」、5)「左足を踏み出す」、6)「右足を踏み出す」、7)「ドアを開ける」、8)「適切な位置に立ちながら向きを変える」、9)「熟睡する」および10)「立位から椅子またはトイレに座る」である。これらの例示的な動きプリミティブおよび動きセンテンスまたは本明細書において明示的に識別されていない他の動きプリミティブ、動きセンテンスおよび動きセンテンス特徴のうちのいずれか1つまたは複数は、動きセンサアセンブリもしくは向きセンサアセンブリ100または携帯型医療デバイス200を装着している(患者102などの)個々の患者について記録される。これにより、個々の患者および個々の動きセンサ/向きセンサに固有の動きまたはそれらの位置のばらつきおよび特徴が、ベースライン期間/訓練期間中に記録されたベースラインデータに反映される。   The movement primitive master structure 404 stores baseline data describing various predetermined movement primitives that are recorded by the medical device controller 300 when being executed by the patient 102. As mentioned above, motion primitives are essentially "verbs" of motion sentences that include motion sentence features. The motion primitives are often simple enough that they can be executed by the patient 102 when commanded to collect corresponding patient-specific baseline data during the baseline / training period, or It is a predefined movement that is sufficiently general. Motion primitives may also be identified as more complex motion components, including other predefined motion sentence features in one or more motion sentences. Examples of motion sentences that are particularly useful in clinical practice (eg, hospitals or inpatient clinics) include, among other things, 1) "Get up from bed" = "Get up from bed" + "with both legs at the edge of the bed Go "+ put both feet on the floor" + "stand up" 2) "sit in bed" 3) "get up from bed in supine position" 4) "rest in bed from sit" 5) "left foot 6) "Put the right foot", 7) "open the door", 8) "turn while standing in the proper position", 9) "sleep asleep" and 10) "stand up from a chair or toilet Sit ". Any one or more of these exemplary motion primitives and motion sentences or other motion primitives, motion sentences and motion sentence features not explicitly identified herein may be motion sensor assemblies or orientation sensors An individual patient (such as patient 102) wearing assembly 100 or portable medical device 200 is recorded. In this way, the movements or features and their inherent movements of the individual patients and individual movement sensors / orientation sensors are reflected in the baseline data recorded during the baseline period / training period.

数ある中でも特にこれらの動きプリミティブは、図5において以下に説明されるように、医療デバイスコントローラ300がベースラインモード/訓練モードで動作している間、個々の患者の各々について記録および分析され得、故に、ベースラインデータのライブラリを生成するだけでなく、その特定の患者の動き認識アルゴリズムの精度の改善を生じさせる。動きセンサ/向きセンサからのデータは、医療デバイスコントローラ300がモニタリングモードで動作している間、測定され、動き認識アルゴリズムに入力される。動き認識アルゴリズムは、動きが予め定められた動きプリミティブまたは動きセンテンス特徴に最も良く対応するように動きを分類する。次に、動き認識(MR)処理の出力(例えば、動きプリミティブ、動き修飾子、動きオブジェクト、動き形容詞および動き文法構造)が、MR出力が患者の健康または安全に対する脅威をもたらすかどうか、または、そうでない場合には初期障害を構成するかどうかを判断するために分析され得る。次に、検出動作の分類に応答して、(医療提供者または他の介護者に対するアラームまたは通知などの)通知コンポーネントが実行され得る。適切な信号が患者102、医療提供者または医療デバイスシステムのコンポーネントのうちの1または複数に提供され得、それらのうちのいずれか1つがアクションを開始し得る。一連の動きプリミティブが、患者の動きが危険な結果を招くと万一予想している場合には、これらのアクションは保護的措置を含み得る。   Among other things, these motion primitives may be recorded and analyzed for each of the individual patients while the medical device controller 300 is operating in baseline mode / training mode, as described below in FIG. Thus, not only does the library of baseline data be generated, it results in an improvement in the accuracy of the motion recognition algorithm of that particular patient. Data from the motion sensor / orientation sensor is measured while the medical device controller 300 is operating in the monitoring mode and input to the motion recognition algorithm. Motion recognition algorithms classify motion such that the motion best corresponds to a predetermined motion primitive or motion sentence feature. Then, whether the output of motion recognition (MR) processing (eg, motion primitives, motion modifiers, motion objects, motion adjectives and motion grammar structures) pose a threat to the patient's health or safety, or If not, it can be analyzed to determine if it constitutes an early failure. Next, in response to the classification of the detection operation, a notification component (such as an alarm or notification to a healthcare provider or other caregiver) may be performed. An appropriate signal may be provided to one or more of the patient 102, the healthcare provider or components of the medical device system, any one of which may initiate an action. These actions may include protective measures if a series of motion primitives are expected that patient motion will result in dangerous results.

図4に示されるように、動きプリミティブマスター構造404は、プリミティブ_名前フィールドと、プリミティブ_IDフィールドと、位置フィールドと、パラメータ_IDフィールドと、時間フィールドと、値フィールドとを含む。プリミティブ_名前フィールドは、患者102について記録されるべき各動きプリミティブ用の人間が読み取り可能な名前を記述したデータを格納するように構成される。プリミティブ_IDフィールドは、各動きプリミティブの識別子を格納するように構成される。これらの識別子は、他のデータを識別された動きプリミティブに関連付けるために、図4に示されるデータモデルの全体にわたって用いられる。残りの4つのフィールド、つまり、位置フィールド、パラメータ_IDフィールド、時間フィールドおよび値フィールドは、各動きプリミティブの記録中に取得されるセンサデータを格納するように構成される。より具体的には、各動きプリミティブは、(時間フィールドにおいて指定される)特定の時刻に(位置フィールドにおいて指定される)解剖学的位置で記録された(パラメータ_IDフィールドにおいて識別される)パラメータの(値フィールドにおいて指定される)1または複数のセンサ値から成り得る。動きプリミティブマスター構造は、動きオブジェクトおよび動き修飾子を記述した情報も含む。   As shown in FIG. 4, the motion primitive master structure 404 includes a primitive_name field, a primitive_ID field, a position field, a parameter_ID field, a time field, and a value field. The primitive_name field is configured to store data describing a human readable name for each motion primitive to be recorded for the patient 102. The primitive_ID field is configured to store an identifier of each motion primitive. These identifiers are used throughout the data model shown in FIG. 4 to associate other data with the identified motion primitives. The remaining four fields, ie, the position field, the parameter_ID field, the time field and the value field, are configured to store sensor data obtained during recording of each motion primitive. More specifically, each movement primitive is recorded at an anatomic position (specified in the position field) at a specific time (specified in the time field) of the parameter (identified in the parameter_ID field) It may consist of one or more sensor values (specified in the value field). The motion primitive master structure also includes information describing motion objects and motion modifiers.

動きシーケンスマスター構造408は、動きセンテンス(単一の動きセンテンスおよび一連の動きセンテンスの両方)を記述したデータを格納する。動きセンテンスの名前の例は、「右足を踏み出す」、「ベッドから起き上がる」、「(立ちながら)向きを変える」、「(立位から)座る」および他のそのような例を含む。一連の動きセンテンスが、患者のより複雑な動きを説明し得る。そのようなシーケンスの例は、患者がベッドを出て浴室に行く、患者が自分の部屋を離れて廊下を歩いている、患者が(安定した歩みが経時的に徐々に少なくなっていることを識別するためにベースライン期間/訓練期間中に取得される患者固有のベースラインデータとして用いられ得る)6分間の歩行試験を実行している、を含む。図4に示されるように、動きシーケンスマスター408は、シーケンス_名前フィールド、シーケンス_IDフィールド、プリミティブ_IDフィールドおよびアクションフィールドを含む。シーケンス_名前フィールドは、医療デバイスコントローラ300を含む医療デバイスにより患者がモニタリングされている間、患者102に関連付けられた各動きセンテンス用の人間が読み取り可能な名前を記述したデータを格納するように構成される。一連の動きセンテンスの名前の例は、「浴室に行く」、「6分間の歩行試験を実行する」、「ナースステーションに行く」および他のそのような例を含む。故に、各シーケンスは、一連の行為の全体を共に記述した2つまたはそれより多くの動きセンテンスから成る。   The motion sequence master structure 408 stores data describing motion sentences (both single motion sentences and a series of motion sentences). Examples of motion sentence names include "step right", "rise from bed", "turn (while standing)", "sit (from standing)" and other such examples. A series of motion sentences can explain the patient's more complex movements. An example of such a sequence is that the patient leaves the bed and goes to the bathroom, the patient walks the corridor away from his room, the patient (the steady walk is gradually decreasing over time Performing a 6 minute walk test) which may be used as patient specific baseline data acquired during a baseline period / training period to identify. As shown in FIG. 4, motion sequence master 408 includes a Sequence_Name field, a Sequence_ID field, a Primitive_ID field, and an Action field. The Sequence_Name field is configured to store data describing a human readable name for each motion sentence associated with the patient 102 while the patient is being monitored by a medical device including the medical device controller 300 Be done. Examples of series of motion sentence names include "go to bathroom", "perform a six minute walk test", "go to nurse station" and other such examples. Thus, each sequence consists of two or more motion sentences that together describe the entire sequence of actions.

シーケンス_IDフィールドは、各動きシーケンスの識別子を格納するように構成される。これらの識別子は、他のデータを識別された動きシーケンスに関連付けるために、図4に示されるデータモデルの全体にわたって用いられる。プリミティブ_IDフィールドは、シーケンス_IDフィールドにおいて識別された動きシーケンスを共に構成する1または複数のプリミティブ_IDを格納するように構成される。アクションフィールドは、シーケンス_IDにより識別された動きシーケンスの識別に応答してトリガされるべき1または複数のアクションを識別するデータを格納するように構成される。いくつかの例においてこのフィールドを介して識別可能なアクションは、通知コンポーネントの実行を含む。当該実行は、検出された動きの結果に対処するよう設計された自動化である。例えば、図13を参照して以下にさらに説明されるように、通知コンポーネントは、プロセッサにより実行可能であり得、ユーザに関連するか、または特定の位置に配置されたデバイスに対してアラートを発するように構成される。   The Sequence_ID field is configured to store an identifier of each motion sequence. These identifiers are used throughout the data model shown in FIG. 4 to associate other data with the identified motion sequence. The Primitive_ID field is configured to store one or more Primitive_IDs that together make up the motion sequence identified in the Sequence_ID field. The action field is configured to store data identifying one or more actions to be triggered in response to the identification of the motion sequence identified by the sequence_ID. Actions identifiable through this field in some instances include the execution of a notification component. The implementation is an automation designed to handle the result of the detected motion. For example, as described further below with reference to FIG. 13, the notification component may be executable by the processor to alert the device associated with the user or located at a particular location Configured as.

アクションフィールドは、1または複数のアクションのうちのどれがいつトリガされるかに影響を及ぼす様々な条件を含むようにも構成され得る。例えば、患者の年齢、動きに関連する1日における(日中/夜間の指定時刻および時間を含む)現在時刻、動き分類コンポーネントの動作モードおよび/または実行されるべきアクションがアクションフィールドに含まれ得る。例えば、90歳の患者のための巡回を行っている専門の看護師のページャに、その患者がベッドを出ている昼間の時間中、アラートが送信される。職員がより少ない夜間帯中は、類似のアラートがトリガされ、ナースステーションに送信され得る。代替的に、20歳の患者については、この患者がベッドを出ている時刻に拘らず、アラートはトリガされない。   The action field may also be configured to include various conditions that affect which of one or more actions are triggered when. For example, the action field may include the patient's age, the current time of day (including designated day and night times and times) associated with the movement, the operation mode of the movement classification component and / or the action to be performed. . For example, an alert is sent to the pager of a specialized nurse who is traveling for a 90-year-old patient during the daytime when the patient is out of bed. During night zones with less staff, similar alerts may be triggered and sent to the nurse station. Alternatively, for a 20-year-old patient, no alert is triggered regardless of the time the patient is out of bed.

センサデータ構造400は、医療デバイスコントローラ300がモニタリングモードを実行している間に各動きセンサまたは向きセンサにより取得された患者の動きを記述した様々なデータを格納する。図4に示されるように、センサデータ構造は、センサ_IDフィールド、パラメータ_IDフィールド、時間フィールドおよび値フィールドを含む。センサ_IDフィールドは、センサマスター構造402において定義される、動きセンサまたは向きセンサの識別子を格納するように構成される。パラメータ_IDフィールドは、センサ_IDフィールドにおいて識別されたセンサにより取得されたデータ値により測定されたパラメータの識別情報を指定するデータを格納するように構成される。例えば、x軸方向、y軸方向およびz軸方向における力データは各々、力の方向を指定する異なるパラメータIDを有する。同様に、ジャイロスコープにより送信される向き(例えば、傾き、回転)データは、そのデータに対応する測定を識別するために用いられる1または複数のパラメータIDを有する。時間フィールドは、測定された各値が1または複数の動きセンサ/向きセンサにより取得された時点および/または動きが起こっている持続時間を示すデータを格納するように構成される。センサデータ構造400の時間フィールドは、患者102について収集されたセンサデータを順序に応じて配置するためのインデックスとして用いられる。これにより、1つの動きセンテンスまたは複数の動きセンテンスが1つの動きシーケンスに配置され得ることを判断するために、また、動きの持続時間(例えば、動きが始まってから止まるまで)を測定するために、複数の動きが分析され得る。値フィールドは、動きセンサ/向きセンサにより取得された値パラメータの測定値を格納するように構成される。これらの値は、例えば、患者102の動きを記述したものとして動きセンサまたは向きセンサにより測定されるスカラ値またはベクトル値であり得る。スカラ値は、センサ_ID、パラメータ_IDおよび他のデータ構造および/または動き情報データストア330の要素のうちの1または複数と共に分析される場合、1または複数のベクトル成分に関連し得ることが理解されよう。   The sensor data structure 400 stores various data describing patient motion acquired by each motion sensor or orientation sensor while the medical device controller 300 is executing the monitoring mode. As shown in FIG. 4, the sensor data structure includes a sensor_ID field, a parameter_ID field, a time field and a value field. The sensor_ID field is configured to store an identifier of a motion sensor or orientation sensor, as defined in sensor master structure 402. The parameter_ID field is configured to store data specifying identification information of the parameter measured by the data value acquired by the sensor identified in the sensor_ID field. For example, force data in the x-axis, y-axis and z-axis directions each have different parameter IDs that specify the direction of the force. Similarly, the orientation (eg, tilt, rotation) data transmitted by the gyroscope has one or more parameter IDs used to identify the measurement corresponding to that data. The time field is configured to store data indicating when each measured value was acquired by one or more motion sensors / orientation sensors and / or the duration that motion is taking place. The time fields of sensor data structure 400 are used as an index to arrange the sensor data collected for patient 102 in an orderly manner. Thereby, to determine that a motion sentence or a plurality of motion sentences can be placed in a motion sequence, and also to measure the duration of the motion (e.g. from the start of the motion to the end) , Multiple movements can be analyzed. The value field is configured to store measurements of value parameters obtained by the motion sensor / orientation sensor. These values may be, for example, scalar or vector values measured by the motion or orientation sensor as describing the motion of the patient 102. It is understood that scalar values may be associated with one or more vector components when analyzed with one or more of sensor_ID, parameter_ID and other data structures and / or elements of motion information data store 330. You see.

動きプリミティブデータ構造406は、センサデータ構造404に格納されたセンサデータ内に示される動きプリミティブおよび他の動きセンテンス特徴を記述したデータを格納する。図示されるように、動きプリミティブデータ構造406は、プリミティブ_IDフィールド、位置フィールド、パラメータ_IDフィールド、時間フィールドおよび値フィールドを含む。いくつかの例において、これらのフィールドに格納されたデータは、センサデータ構造400に格納されたデータをセンサマスター構造402に格納されたデータと結合し、関連付けられた位置、パラメータ_ID、位置と一致する時間および値、パラメータ_ID、時間および結合されたデータ内の値を有する、動きプリミティブマスター構造404からのプリミティブ_IDを識別することにより判断される。一致を見つけるために必要な信頼度は、例の間で異なり得る。   Motion primitive data structure 406 stores data describing motion primitives and other motion sentence features shown in the sensor data stored in sensor data structure 404. As shown, motion primitive data structure 406 includes a primitive_ID field, a position field, a parameter_ID field, a time field, and a value field. In some instances, the data stored in these fields combines the data stored in sensor data structure 400 with the data stored in sensor master structure 402 and matches the associated position, parameter_ID, position It is determined by identifying the Primitive_ID from the Motion Primitive Master Structure 404, having a time and value, a parameter_ID, a time and a value in the combined data. The degree of confidence needed to find a match may vary between examples.

動きシーケンス構造410は、動きプリミティブデータ構造406に格納された動きプリミティブ内に示される動きセンテンスおよび一連の動きセンテンスを記述したデータを格納する。図示されるように、動きシーケンス構造410は、シーケンス_IDフィールドおよびプリミティブ_IDフィールドを含む。いくつかの例において、これらのフィールドに格納されたデータは、動きプリミティブデータ構造406に格納されたデータを動きシーケンスマスター構造408に格納されたデータと結合し、結合されたデータ内のプリミティブ_IDと一致する関連付けられたプリミティブ_IDを有する動きシーケンスマスター構造408からシーケンス_IDを識別することにより判断される。一致を見つけるために必要な信頼度は、例の間で異なり得る。いくつかの例において、動きプリミティブデータ構造406および動きシーケンスデータ構造410は、データのコピーを含むデータストアではなくセンサデータ構造400へのビューとして実装され得ることが理解されよう。   The motion sequence structure 410 stores data describing a motion sentence and a series of motion sentences shown in the motion primitive stored in the motion primitive data structure 406. As shown, motion sequence structure 410 includes a sequence_ID field and a primitive_ID field. In some examples, the data stored in these fields combines the data stored in motion primitive data structure 406 with the data stored in motion sequence master structure 408 and with the primitive_ID in the combined data. It is determined by identifying the sequence_ID from the motion sequence master structure 408 that has a matching associated primitive_ID. The degree of confidence needed to find a match may vary between examples. It will be appreciated that in some examples, motion primitive data structure 406 and motion sequence data structure 410 may be implemented as a view to sensor data structure 400 rather than a data store that includes copies of data.

2つまたはそれより多くの関連する患者の動きの状態がある場合、状態空間が定義され得る。これらの患者の動きの状態は、本明細書において説明される1または複数の動きプリミティブに対応し得る。例示的な患者の動きの状態が、説明目的でのみ以下に示される。述べられる測定値のうちのいくつかの偏差が、様々な例において予想され得る。   A state space may be defined if there are two or more relevant patient motion states. These patient motion states may correspond to one or more motion primitives described herein. Exemplary patient motion states are shown below for illustrative purposes only. Some deviations of the stated measurements can be expected in various cases.

患者が座っている:非アクティブ―患者の胴体は、15度よりも大きい角度で傾斜しているが、5秒の連続期間において1フィート/秒(または例えば0.25、0.5、2、4、8または16フィート/秒といった他の適切な閾値)未満の移動速度がある。他の例において、座っている患者:非アクティブの定義は、二乗平均平方根(RMS)の動き、加速度等またはそれらの多元的な組み合わせなど、他の動きの測定値に基づき得る。患者が座っている状態も、移動速度が「非アクティブ」状態について定義されるものよりも大きい「アクティブ」というサブ状態を有し得る。   Patient Sitting: Inactive-The patient's torso is inclined at an angle greater than 15 degrees, but 1 foot / second (or for example 0.25, 0.5, 2, etc.) for a continuous period of 5 seconds There is a moving speed below the other appropriate threshold such as 4, 8 or 16 feet per second. In other examples, the sitting patient: inactive definition may be based on other movement measurements, such as root-mean-square (RMS) movement, acceleration, etc., or a multi-dimensional combination thereof. The situation in which the patient is sitting may also have a sub-state of "active" with a movement speed greater than that defined for the "inactive" state.

患者が睡眠中である:非アクティブ―患者は、15度未満傾斜しているが、10分間持続する0.25フィート/秒(または上記のように測定される他の閾値、範囲、パラメータ)未満の移動速度がある。   Patient is asleep: inactive-patient is inclined less than 15 degrees but less than 0.25 feet per second (or other threshold, range, parameter measured as above) lasting 10 minutes There is a moving speed of

患者が睡眠中である:アクティブ―患者は、15度未満傾斜しているが、直近の10分間の連続期間において0.25フィート/秒(または上記のように測定される他の閾値、範囲、パラメータ)超の移動速度がある。   Patient is asleep: Active-patient is inclined less than 15 degrees, but at 0.25 feet per second (or other threshold, range measured as above, for the last 10 minutes) Parameter) There is a moving speed of over.

患者がベッドを出ている―この状態は、患者が睡眠中である:非アクティブまたは患者が睡眠中である:アクティブのいずれか一方が前にある。患者は、15度よりも大きく傾斜している。患者がベッドを出ている状態は、胴体が垂直位に向かって上方に傾斜する過程である「起き上がる」という状態、患者の足または足首上に位置する動きセンサ/向きセンサ104が下方に6インチ超下がる「両足を下に置く」という状態にさらに細分化され得る。いくつかの例において、「患者が床に足を下ろす」は、患者の腿または胴体のいずれかに位置する動きセンサまたは向きセンサが足のセンサに対して0.5フィート未満垂直に位置合わせされたようになった場合に示される。   Patient is out of bed-this condition is that the patient is sleeping: inactive or the patient is sleeping: either one is ahead. The patient is inclined more than 15 degrees. When the patient is out of the bed, it is a process of “raising up”, which is a process in which the body tilts upward to a vertical position, and the motion sensor / orientation sensor 104 located on the patient's foot or ankle is 6 inches downward. It can be further subdivided into the state of putting both feet down, which is ultra-lowering. In some instances, “the patient puts his foot on the floor” is a motion or orientation sensor located either on the patient's thigh or torso, aligned vertically less than 0.5 feet to the foot's sensor It is shown when it happens.

患者が睡眠中である:寝返り―患者の寝返りサブ状態:「睡眠中である」は、(水平方向に対して依然として15度未満の角度のままでありながら)胴体の角回転運動が回転角度20度を超える場合に定義される。患者が睡眠中である:寝返りが検出された場合、デバイスは、生理的モニタリングセンサ(例えば、ECG、SpO2等)が現在、患者の下側にあり、患者とマットレスとの間で圧縮されている可能性があると判断し得る。これに応答して、患者の生理的メトリックをより正確にモニタリングすることを容易にする位置を有するセンサの異なるセットが有効化され得る(例えば、それらが患者とベッドとの間で圧縮されていないことがその理由である)。例えば、ZOLL LifeVest(登録商標)ウェアラブル除細動器は、2つのECGリード、つまり、前後(FB)リードおよび左右(SS)リードのペアに接続されたECG電極ペアの2つのセットを含む。患者が一方の側を下にして横になっていると判断された場合、プロセッサは、FBリードではなく、SSリードのモニタリングに切り替わるであろうし、または代替的に、FBリード上でより大きい圧縮および動きアーティファクトが生じることを予想したうえでの信号フィルタリングなど、いくつかの追加の処理を実行し得る。   Patient is asleep: Turnover-Patient's turnover sub-state: "sleeping" means that the angular rotational movement of the torso is a rotation angle of 20 (while still remaining at an angle of less than 15 degrees to the horizontal) It is defined when the degree is exceeded. The patient is asleep: If a turn over is detected, the device has a physiological monitoring sensor (eg ECG, SpO2, etc.) currently under the patient and is compressed between the patient and the mattress It can be judged that there is a possibility. In response, different sets of sensors having positions that facilitate more accurate monitoring of the patient's physiological metrics may be activated (eg, they are not compressed between the patient and the bed) That is the reason). For example, the ZOLL LifeVest® Wearable Defibrillator includes two sets of two ECG leads, an ECG electrode pair connected to a pair of front and rear (FB) leads and left and right (SS) leads. If it is determined that the patient is lying on one side down, the processor will switch to monitoring SS leads instead of FB leads, or alternatively, greater compression on FB leads And some additional processing may be performed, such as signal filtering in anticipation that motion artifacts will occur.

患者が立ち上がっている―患者がベッドを出ている状態と類似しているが、患者が睡眠中である状態ではなく、患者が座っている状態が前にある。   The patient is standing up-similar to the patient being out of bed, but not in the patient's sleeping state, but in front of the patient's sitting.

患者が立っている―患者の胴体は、鉛直方向に対して5度未満であるが、水平方向の動きの移動速度は、直近の連続した5秒という期間において1フィート/秒(または他の適切な閾値、例えば、0.25、0.5、2、4、8または16フィート/秒)未満である。   The patient is standing-the patient's torso is less than 5 degrees to the vertical, but the rate of movement of the horizontal movement is 1 ft / s (or other suitable for the duration of the last 5 consecutive seconds) (E.g., 0.25, 0.5, 2, 4, 8 or 16 feet per second).

患者が転倒している―前の状態は、患者が立っている、または患者が座っているであり、これらの状態において、水平方向に対する角速度は、毎秒10度超である。   The patient is falling-the previous condition is that the patient is standing or sitting and in these conditions the angular velocity to the horizontal is more than 10 degrees per second.

患者が歩いている―患者の胴体は、鉛直方向に対して5度未満であるが、水平方向の動きの移動速度は、5秒という直近の連続期間において1フィート/秒(または他の適切な閾値、例えば0.25、0.5、2、4、8または16フィート/秒)超である。ゼロ速度更新(ZUPT)またはゼロ速度検出(ZVD)など、当業者にとって既知の技術が用いられ得る。これにより、患者上の特定の動きセンサ/向きセンサ104が較正を実行するのに十分な時間にわたって動きを止めたのがいつなのかをステートマシンが判断する。間隔は規則的または不規則であり得る。例えば、較正は、「患者が歩いている」といった既知の動きの状態に基づき得る。この場合、較正は、患者の足または足首上に位置する動きセンサ/向きセンサ104に主に依拠する動き推定に基づき得、患者が各々の踏み出しで特定の足を地面に置いた場合にゼロ速度が検出されると、Skog他により説明されるもの(ここに、参照により、全体が本明細書に組み込まれるI. Skog、P. Handel、J.−O. NilssonおよびJ. Rantakokko著「ゼロ速度の検出―アルゴリズム評価」(2010年11月、IEEE Trans. Biomed. Eng.第57巻第11号2657頁‐2666頁))などのアルゴリズムを用いて行われ得る。Skog他によると、「足付き慣性センサにより提供される動き情報が歩行分析および歩行者ナビゲーションにおいて異なる目的で用いられるとしても、両方の応用分野で、質の高い動き情報が必要である。」   The patient is walking-the patient's torso is less than 5 degrees to the vertical, but the rate of movement of the horizontal movement is 1 ft / s (or other appropriate) in the last 5 seconds A threshold, for example 0.25, 0.5, 2, 4, 8 or 16 feet / second, is exceeded. Techniques known to those skilled in the art may be used, such as Zero Speed Update (ZUPT) or Zero Speed Detection (ZVD). This causes the state machine to determine when a particular motion sensor / orientation sensor 104 on the patient has stopped moving for a sufficient amount of time to perform the calibration. The intervals may be regular or irregular. For example, the calibration may be based on known motion states such as "patient is walking". In this case, the calibration may be based on motion estimation relying primarily on the motion sensor / orientation sensor 104 located on the patient's foot or ankle, with zero velocity if the patient places a particular foot on the ground at each step. What is described by Skog et al. (Herein “Zero Speed” by I. Skog, P. Handel, J.-O. Nilsson and J. Rantakokko, which is incorporated herein by reference in its entirety) Detection—algorithm evaluation ”(November 2010, IEEE Trans. Biomed. Eng., Vol. 57, No. 11, pp. 2657, pp. 2666)) and the like. According to Skog et al. "Even if the motion information provided by the footed inertial sensor is used for different purposes in gait analysis and pedestrian navigation, high quality motion information is needed in both applications."

Skog他はさらに、「慣性航法システム(INS)について低コストのセンサを利用することにより、位置誤差が動作時間の三乗に比例する。従って、現在入手可能な低コストの慣性センサの性能だと、自由慣性航法は、数秒の範囲内の期間についてのみ実現可能である。しかしながら、三次誤差成長は、ナビゲーションソリューションに対して、システムのダイナミクスについての情報を用いて制約を課すことにより、低減され得る。この目的で一般に用いられる情報の種類は、システムが静止局面にある時間、すなわち、システムが一定の位置および姿勢を有している時間についての知識である。誤差成長を制限するためにこの情報を用いることは、ゼロ速度更新の利用と称される。通常の歩行中に足は定期的に静止状態に戻るので、ゼロ速度更新は、足付きINSの誤差成長を制限するのに十分適している。」と説明している。   Further, Skog et al. "By utilizing a low cost sensor for Inertial Navigation System (INS), the position error is proportional to the cube of the operating time. Free Inertial Navigation can only be realized for periods within a few seconds However, third-order error growth can be reduced by imposing constraints on the navigation solution using information about the dynamics of the system The type of information generally used for this purpose is the knowledge of the time when the system is in a stationary phase, ie the time when the system has a constant position and attitude.This information to limit error growth. The use of zero is referred to as the use of zero speed updates, as the foot periodically returns to rest during normal walking. B speed update is described as well suited to limit the error growth of the foot with INS. ".

Skog他はさらに、「数歩にわたる足の累積移動距離が対象である足付き慣性センサベースの歩行者ナビゲーションシステムにおいては、「ソフトな」ゼロ速度更新が一般に用いられる。つまり、最後のゼロ速度更新からの累積誤差の推定値を提供するために、システムがゼロ速度をいつ有しているかについての知識は、位置誤差、速度誤差および姿勢誤差がどのように経時的に生じるかについてのモデルと共に用いられる。次に、ナビゲーションソリューションを補正するために、かつ、ナビゲーションアルゴリズムを較正するために、累積誤差の推定値がフィードバックされる。」と説明している。   Further, Skog et al. "A 'soft' zero speed update is commonly used in footed inertial sensor based pedestrian navigation systems, where the cumulative travel of the foot over several steps is targeted. That is, to provide an estimate of the accumulated error from the last zero speed update, knowledge of when the system has zero speed is a measure of how position errors, speed errors and attitude errors are over time. It is used with a model of what happens. An estimate of the accumulated error is then fed back to correct the navigation solution and to calibrate the navigation algorithm. It is explained that.

Skog他は、「ハードな」ゼロ速度更新を「いくつかのサイクルにわたる足の累積移動距離ではなく、個々の歩行サイクル中の足の動きが対象である歩行分析においては、「ハードな」ゼロ速度更新が一般に用いられる。システムがゼロ速度更新を課した場合、位置、速度およびヨーがゼロにリセットされ、ロールおよびピッチが加速度計の重力加速度の測定値から直接初期化されるという点で更新はハードである。」と説明している。   Skog et al. Described “hard” zero velocity updates as “hard” zero velocity in gait analysis in which foot movements during individual walking cycles are targeted, not cumulative movement distance of the foot over several cycles Updates are generally used. When the system imposes a zero velocity update, the update is hard in that position, velocity and yaw are reset to zero and roll and pitch are initialized directly from the accelerometer's measurement of gravitational acceleration. It is explained that.

ユーザの視点からデバイスが非アクティブであるように見えるが、実際には、ユーザまたは患者による介入を必要としない様々なセルフテストを実行している間(例えば、(「患者が睡眠中である:非アクティブ」または「患者が静止している:非アクティブ」のような)非アクティブなサブ状態のいずれかの間)にも動きセンサ/向きセンサ104の較正が実行され得る。これらの非アクティブ期間中、較正の間隔は、1ミリ秒毎程度の頻度で行われ得るが、1分毎に1回程度または3時間毎に1回程度でも行われ得る。較正は、1秒、1分、1時間等といったいくつかの期間にわたって持続し得、これらの期間中、オフセットされたドリフトなどの時間依存型因子が推定され得る。   While the device appears to be inactive from the user's point of view, but is actually performing various self-tests that do not require intervention by the user or patient (eg, (“The patient is sleeping: The calibration of the motion sensor / orientation sensor 104 may also be performed during either an inactive "or an inactive sub-state (such as when the patient is at rest: inactive). During these periods of inactivity, calibration intervals may be performed as often as every millisecond, but may be performed as often as once every minute or even once every three hours. The calibration may last for several periods, such as one second, one minute, one hour, etc., during which time dependent factors such as offset drift may be estimated.

これらの較正中、RMSノイズ、オフセットおよびドリフトなどの動き特徴が推定され得る。RMSノイズの更新された推定値は、ゼロ速度状態の検出のための閾値を判断するために用いられ得る。オフセットおよびオフセットされたドリフトの更新された推定値は、最終的な位置精度を合計移動距離のおよそ1%まで減らすために用いられ得る(例えば、30フィートの移動毎に、誤差はおよそ3.5インチになるであろう)。   During these calibrations, motion features such as RMS noise, offset and drift may be estimated. The updated estimate of RMS noise may be used to determine a threshold for detection of zero speed conditions. The updated estimates of offset and offset drift can be used to reduce the final position accuracy to approximately 1% of the total travel distance (eg, for every 30 feet of travel, the error is approximately 3.5 Will be in inches).

例示的な動き分類処理 図5は、動きプリミティブ、動きセンテンス特徴、動きセンテンスおよび特定の一連の動きセンテンスに対応するベースラインデータを収集するための患者固有のベースライン処理/訓練処理500を示すフロー図である。患者固有のベースライン処理/訓練処理500は、医療デバイスコントローラ300を含むか、または動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316を含む別のプログラマブルデバイスを含む医療デバイスにより実行され得る。動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、患者固有のベースラインモード/訓練モードで動作し得る。患者固有のベースライン処理/訓練処理500は、1または複数の動きセンサ/向きセンサ(例えば、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334)を患者(例えば、患者102)に配置し(502)、センサマスター構造402における1または複数のセンサの各々の位置を記録することにより始まる。この記録は、デフォルトで、またはユーザインタフェースを介して位置をセンサに対して肯定的に割り当てることにより実行され得る。1または複数のセンサの既定の位置がユーザインタフェースを介して修正されない場合、センサマスター構造402に格納された位置データは、特定のセンサが特定の位置で患者102に配置されていることを必要とし得る。いくつかの例において、これらのセンサは、センサのための適切な解剖学的位置の視覚的なしるしを含む。   Exemplary Motion Classification Process FIG. 5 is a flow illustrating a patient-specific baseline processing / training process 500 for collecting baseline data corresponding to motion primitives, motion sentence features, motion sentences, and a particular series of motion sentences. FIG. The patient specific baseline processing / training processing 500 may be performed by a medical device that includes the medical device controller 300 or another programmable device that includes a motion recognition component or a motion classification component 316. The motion recognition component or motion classification component 316 may operate in a patient specific baseline mode / training mode. The patient-specific baseline processing / training process 500 places 502 one or more motion sensors / orientation sensors (eg, one or more motion sensors / orientation sensors 334) on the patient (eg, patient 102); Beginning by recording the position of each of the one or more sensors in the sensor master structure 402. This recording may be performed by default or by positively assigning a position to the sensor via the user interface. If the predefined position of one or more sensors is not corrected via the user interface, then the position data stored in sensor master structure 402 requires that a particular sensor be located at patient 102 at a particular position. obtain. In some instances, these sensors include visual indicia of the appropriate anatomical location for the sensor.

患者固有のベースライン処理/訓練処理は、患者により実行されるべき動きプリミティブを対応するベースラインデータが収集および分析され得るように識別すること(504)へと続く。識別された(504)動きプリミティブは、上述の例のいずれか、または患者の動きを識別および分類するために用いられる他の動きプリミティブであり得る。次に、患者は、動きプリミティブの実行を促される(506)。この催促(506)は、医療デバイス(もしくは動き情報データストア330と通信する類似のデバイス)により、または介護者が医療デバイスを用いてベースラインデータを収集することにより、患者102に直接提供され得る。患者102が動きプリミティブを実行すると、患者102に取り付けられているか、または装着されている動きセンサまたは向きセンサ(例えば、1または複数の動きセンサ/向きセンサ334)が、動きプリミティブに対応するセンサデータを記録する(508)。次に、センサデータは、識別(502)および実行(504)された動きプリミティブと共に、例えば動きプリミティブマスター構造404に格納される(510)。これにより、動きオブジェクト、動き修飾子、動きセンテンスおよび一連の動きセンテンスを含む識別(502)および実行(504)された動きプリミティブに対応するベースラインデータが確立される。   The patient-specific baseline processing / training processing continues to identifying movement primitives to be performed by the patient such that corresponding baseline data can be collected and analyzed (504). The identified (504) motion primitives may be any of the examples described above or other motion primitives used to identify and classify patient motion. Next, the patient is prompted to execute motion primitives (506). This prompt (506) may be provided directly to the patient 102 by the medical device (or similar device in communication with the motion information data store 330) or by the caregiver collecting baseline data using the medical device . When the patient 102 executes a motion primitive, a motion sensor or orientation sensor (eg, one or more motion sensors / orientation sensors 334) attached to or attached to the patient 102 may be sensor data corresponding to the motion primitive Record (508). Next, sensor data is stored (510), for example, in the motion primitive master structure 404, along with the identified (502) and executed (504) motion primitives. This establishes baseline data corresponding to identified (502) and executed (504) motion primitives, including motion objects, motion modifiers, motion sentences and sequences of motion sentences.

次に、ベースライン処理/訓練処理500により、患者に要求または推奨される全ての動きプリミティブについてのベースラインデータが記録(510)されたかどうかが判断される。記録されることが要求または推奨される全ての動きプリミティブのリストが、年齢、体重、身長、健康リスク(方向感覚の喪失、疲労、記憶喪失、卒倒等)、病気の種類、手術の種類、または今後実行されるか、または以前に実行された処置およびその他のものなど、様々な健康因子に基づいて、患者102について識別され得る。さらにその他の処理が、患者の動きをモニタリングするための標準処理の一部として要求され、標準的な動きからの偏差を判断するために(例えば、発作を判断するために、咳を判断するために、震えを判断するために)用いられ得る。患者に要求または推奨される動きプリミティブの全てが記録された場合、方法500は終了する。いくつかの動きプリミティブが記録(510)されるべき状態のままである場合、患者固有のベースライン処理/訓練処理500は、記録されるべき次の動きプリミティブの識別(502)に戻る。次に、患者固有のベースライン処理/訓練処理500の前述の態様は、全ての動きプリミティブが記録され、格納される(510)まで、繰り返される。   Next, baseline processing / training processing 500 determines whether baseline data for all motion primitives requested or recommended to the patient has been recorded (510). A list of all movement primitives required or recommended to be recorded: age, weight, height, health risk (loss of orientation, fatigue, memory loss, etc.), type of illness, type of surgery, or The patient 102 may be identified based on various health factors, such as future or previously performed treatments and others. Still other processing may be required as part of a standard process to monitor patient movement, to determine deviation from standard movement (e.g. to determine cough to determine seizures) To determine the tremor). If all of the required or recommended motion primitives have been recorded for the patient, method 500 ends. If some motion primitives remain to be recorded 510, the patient-specific baseline processing / training process 500 returns to the identification 502 of the next motion primitive to be recorded. Next, the aforementioned aspects of the patient-specific baseline processing / training process 500 are repeated until all motion primitives are recorded and stored (510).

上述の患者固有のベースライン処理/訓練処理500は、単一の動きプリミティブ、動きオブジェクトおよび動き修飾子(例えば、座る、左脚を踏み出す、右脚を踏み出す)に関して説明されてきたが、ベースラインデータは、一連の動きセンテンスについて記録され、格納され510得ることが理解されよう。例えば、ベースラインデータは、ベッドから起き上がり、それに続いて両脚をベッドの側方へと動かし、次に立ち上がり、その次に踏み出すという一連の行為について記録される(510)。別の例において、ベースラインデータは、患者の部屋のドアへと歩き、部屋のドアを開け、部屋の外へと歩くという一連の行為について記録される。さらに別の例において、一連の動きプリミティブおよび動きセンテンスならびに一連の動きセンテンスは、患者が6分間の試験を実行している間、記録される(510)。他のシーケンスが、本明細書における説明に照らして理解されよう。   The patient-specific baseline processing / training process 500 described above has been described in terms of single motion primitives, motion objects and motion modifiers (eg, sit, step left leg, step right leg), but the baseline It will be appreciated that data may be recorded and stored 510 for a series of motion sentences. For example, baseline data may be recorded 510 for a series of actions, such as getting up from the bed and subsequently moving the legs to the side of the bed, then getting up and then taking off. In another example, baseline data is recorded for a sequence of walking to the patient's room door, opening the room door, and walking out of the room. In yet another example, a series of motion primitives and motion sentences and a series of motion sentences are recorded (510) while the patient is performing a six minute test. Other sequences will be understood in light of the description herein.

図6は、動きセンサの出力を測定し、動きまたは向きを動きプリミティブ、動きセンテンスまたは一連の動きセンテンスに対応するものとして分類するための1つの可能なモニタリング処理600を示すフロー図である。   FIG. 6 is a flow diagram illustrating one possible monitoring process 600 for measuring the output of the motion sensor and classifying the motion or orientation as corresponding to a motion primitive, motion sentence or sequence of motion sentences.

モニタリング処理600は、医療デバイスコントローラ300を含むか、または動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316を含む別のプログラマブルデバイスを含む医療デバイスにより実行され得る。いくつかの実装において、モニタリング処理600は、外部プログラマブルデバイス、例えば、電話、パーソナルデジタルアシスタント、タブレット、または医療デバイスから離れているが、医療デバイスを装着している患者によっても運ばれ得る他の電子デバイス上で行われるように構成され得る。いくつかの例において、そのような外部デバイスは、患者により運ばれるのではなく、介護者、患者の代理人(例えば、恋人)または患者が動き回る時に患者に付き添い得る他の個人によっても運ばれ得る。1つのシナリオにおいて、病院環境内の看護師が、病院の建物内で動き得る患者を補助している間に、そのようなデバイスを運び得る。例えば、そのような電話、パーソナルデジタルアシスタント、タブレットまたは他の電子デバイスは、(例えば、有線接続または無線接続を介して)医療デバイスに動作可能に接続され、モニタリング処理600に関する情報を医療デバイスと交換し得る。   Monitoring process 600 may be performed by a medical device that includes medical device controller 300 or another programmable device that includes motion recognition component or motion classification component 316. In some implementations, the monitoring process 600 may be an external programmable device, such as a telephone, a personal digital assistant, a tablet, or other electronic that is remote from the medical device but may also be carried by a patient wearing the medical device. It can be configured to occur on the device. In some instances, such external devices may not be carried by the patient, but may also be carried by the caregiver, the patient's agent (eg, a lover) or other individuals who may accompany the patient as they move about. . In one scenario, a nurse in a hospital environment can carry such a device while assisting a patient who can move in a hospital building. For example, such phones, personal digital assistants, tablets or other electronic devices are operatively connected to the medical device (eg, via a wired or wireless connection) to exchange information regarding the monitoring process 600 with the medical device It can.

いくつかの実装において、モニタリング処理600は、遠隔サーバ(例えば、医療デバイス施設または介護者施設)で行われるように構成され得る。例えば、そのような遠隔サーバは、(例えば、BlueTooth(登録商標)有効化済み基地局またはWiFi(登録商標)接続を介して)医療デバイスと無線接続し、モニタリング処理600に関する情報を医療デバイスと交換し得る。   In some implementations, the monitoring process 600 may be configured to occur at a remote server (eg, a medical device facility or a caregiver facility). For example, such a remote server wirelessly connects with the medical device (eg, via a BlueTooth® activated base station or WiFi connection) and exchanges information regarding the monitoring process 600 with the medical device It can.

動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、モニタリングモードで動作し得る。モニタリング処理600は、患者102が動いているか、または静止していることを記述したセンサデータを、医療デバイスを用いて取得および/または測定(602)することにより始まる。センサデータは、医療デバイス(または分散コンピューティングネットワークの一部である類似のデバイス)に伝達され、データストア330(例えば、センサデータ構造400)に記録される。次に、動き分類または動き認識604は、人工ニューラルネットワーク、ディープラーニングネットワーク、HMM、特徴ベクトル分析および距離関数分析を含む様々な機械学習技術のいずれか、相互相関、閾値分析または上記の詳細に述べられた他の既知の技術を用いて、センサデータに対して(例えば、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316により)実行される。動き分類処理または動き認識処理604に対して統計的アプローチまたは確率的アプローチが取られる場合、分類の信頼度レベルが、機械学習または他の分類技術の動作の一部として判断される。判断された信頼度レベル608が、一致を見つけるために必要な最小合致レベルを設定した閾値未満である場合には、検出された動きに対応するセンサデータには、介護者による検証のためにフラグが設定される(606)。モニタリング処理600は、センサデータのフラグ設定(606)後に終了する。   Motion recognition component or motion classification component 316 may operate in a monitoring mode. The monitoring process 600 begins by acquiring and / or measuring (602) sensor data describing that the patient 102 is moving or stationary, using a medical device. Sensor data is communicated to the medical device (or similar device that is part of a distributed computing network) and recorded in data store 330 (eg, sensor data structure 400). Next, motion classification or motion recognition 604 may be any of a variety of machine learning techniques including artificial neural networks, deep learning networks, HMMs, feature vector analysis and distance function analysis, cross correlation, threshold analysis or the details described above. This may be performed (e.g., by motion recognition component or motion classification component 316) on sensor data using other known techniques. If a statistical or probabilistic approach is taken for motion classification processing or motion recognition processing 604, the confidence level of the classification is determined as part of the operation of machine learning or other classification techniques. If the determined confidence level 608 is below a threshold that sets the minimum match level required to find a match, the sensor data corresponding to the detected movement is flagged for verification by the caregiver Is set (606). The monitoring process 600 ends after the flag setting (606) of sensor data.

統計的認識アプローチの場合において、判断された信頼度レベル608が信頼度の閾値よりも大きいときは、分類された(604)動きセンテンス特徴は、現在の動きセンテンス(例えば、格納された動きプリミティブデータ構造406)に加えられる(610)。動き認識に対するテンプレートマッチングアプローチにおいて、ベースライン処理/訓練処理中に取得された動きセンテンスおよび一連の動きセンテンスは、(例えば、動きシーケンスマスター408に格納されるように)患者固有のベースラインデータとして格納され得る。次に、測定された動き、検出された動きセンテンス特徴および動きセンテンスは、動きシーケンス612との最良の一致を見つけるために、汎用動きシーケンスマスターデータだけでなく患者固有のベースラインデータに照合され得る。例示のために、分類された(604)動きセンテンス特徴が「起き」という動きプリミティブおよび「上がる」という動き修飾子であり、以前の向き(過去の履歴)が「横たわる」であり、その前が「睡眠」であった場合、汎用動きデータベース、患者固有のベースラインデータおよび汎用文法ルールの両方に基づいて、分類ステップ612は、完全なセンテンスが「ベッドから起き上がる」であると判断する。動きシーケンスが認識されなかった(614)場合、動きシーケンスには、介護者による検証のためにフラグが設定され(618)、モニタリング処理600は終了する。しかしながら、1または複数の定義された動きセンテンスまたは動きセンテンスシーケンスが識別された(すなわち、未定義ではない(614))場合、モニタリング処理600は、患者による一連の動きが実行可能である(例えば、動きシーケンスマスター408に格納されたアクションを記述したデータを有しているか、または患者を初期段階または即時のリスクにさらす動きセンテンスまたは一連の動きセンテンスである)かどうかを判断する。そうである場合、モニタリング処理600は、通知アクション(例えば、通知コンポーネント、例えば、通知コンポーネント317への通知要求の送信)を実行する。通知コンポーネントを介して実行(620)が要求され得る通知アクションの例は、不正な動きまたはハイリスクな動きについて患者、医療従事者またはそれらの両方に警告することを含む。一連の動きプリミティブが実行可能ではない場合、モニタリング処理600は動作602を実行する。動作616において、モニタリング処理は、例えば格納された文法ルールを用いることにより、動きシーケンスが完全である(616)かどうかを判断する。動きシーケンスが完全である(616)と判断された場合、新しい動きシーケンスが開始され(例えば、新しい記録が動きシーケンス構造410に加えられ)、モニタリング処理600は、動作602を実行する。   In the case of the statistical recognition approach, if the determined confidence level 608 is greater than the confidence threshold, then the classified (604) motion sentence features represent the current motion sentence (eg, stored motion primitive data The structure 406) is added (610). In the template matching approach to motion recognition, motion sentences and sequences of motion sentences obtained during baseline processing / training processing are stored as patient-specific baseline data (eg, as stored in motion sequence master 408) It can be done. The measured motion, detected motion sentences features and motion sentences can then be matched against general motion sequence master data as well as patient specific baseline data to find the best match with motion sequence 612 . For the sake of illustration, the classified (604) motion sentence features are the motion primitive "rise" and the motion modifier "rise", and the previous orientation (past history) is "lying" and preceded by If "sleep", classification step 612 determines that the complete sentence "is up from the bed" based on both the universal motion database, the patient specific baseline data and the universal grammar rules. If the motion sequence is not recognized 614, the motion sequence is flagged 618 for verification by the caregiver and the monitoring process 600 ends. However, if one or more defined motion sentences or motion sentence sequences have been identified (ie, not undefined (614)), the monitoring process 600 may perform a series of movements by the patient (eg, It is determined whether the motion sequence master 408 has data describing the action stored therein, or whether it is a motion sentence or a series of motion sentences that expose the patient to an initial or immediate risk. If so, the monitoring process 600 performs a notification action (eg, a notification component, eg, sending a notification request to the notification component 317). Examples of notification actions that may be requested to perform 620 via the notification component include alerting the patient, a healthcare professional, or both, of a fraudulent or high risk motion. If the sequence of motion primitives is not feasible, monitoring process 600 performs operation 602. At act 616, the monitoring process determines if the motion sequence is complete (616), for example by using stored grammar rules. If it is determined that the motion sequence is complete (616), a new motion sequence is initiated (eg, a new record is added to the motion sequence structure 410) and the monitoring process 600 performs operation 602.

動作602に戻ると、モニタリング処理600は、別の患者の動きがより多くのセンサデータの取得(602)を介して検出されるのを待機することにより継続する。いくつかの例において、上述のフラグ設定606および618の動作は、同定できない動きが患者102により実行されたことを介護者に警告するために、介護者に関連付けられたデバイスに対して緊急アラートを発することを含み得ることが理解されよう。   Returning to operation 602, the monitoring process 600 continues by waiting for another patient's movement to be detected via the acquisition of more sensor data (602). In some instances, the actions of flag setting 606 and 618 described above may alert the caregiver associated device to an emergency alert to alert the caregiver that an unidentifiable motion has been performed by the patient 102. It will be understood that it may include emitting.

いくつかの例において、動きシーケンスが実行可能であるかまたはそうではないかは、少なくとも部分的に、文脈的な因子に基づく。例えば、動作616の様々な例において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316はさらに、時刻、患者の年齢、患者の既往症、患者の動きに関する処方された医療上の指示(例えば、連続したベッドでの休養、一度に10分を上回って歩かないこと)に対する違反があったかどうか、および/または動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316の動作モードを評価する。いくつかの例において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、昼間モニタリングモードと夜間モニタリングモードとの間で設定可能である。これらの例において、いくつかの動きシーケンスが、夜間モニタリングモードで実行可能であり得るが、昼間モニタリングモードで実行可能ではないか、または逆も当てはまる。例えば、浴室に行く患者の動きシーケンスは、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316が昼間モニタリングモードで動作している間は実行可能ではないことがあるが、同じ動きシーケンスが、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316が夜間モニタリングモードで動作している場合には実行可能であり得る。いくつかの例において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、標準モニタリングモードと、静脈内への流体または薬の供給、透析または他の医療処置などの医療処置に関連するモニタリングモードとの間で設定可能である。例えば、立っている患者の動きシーケンスは、標準モニタリングモードの間は実行可能ではないことがあるが、患者がベッドでの休養を処方された透析またはいくつかの他の治療(例えば、鎮静剤の服用)を患者が受けている場合には、同じ動きシーケンスが実行可能であり得る。   In some instances, whether the motion sequence is feasible or not is based at least in part on contextual factors. For example, in various instances of action 616, motion recognition component or motion classification component 316 may further provide prescribed medical instructions (eg, in consecutive beds) regarding the time of day, the patient's age, the patient's medical history, and the patient's movement. Assessing whether there has been a break, a violation of not walking for more than 10 minutes at a time, and / or a motion recognition component or motion classification component 316 operation mode. In some examples, motion recognition component or motion classification component 316 can be configured between daytime monitoring mode and nighttime monitoring mode. In these examples, some motion sequences may be feasible in the nighttime monitoring mode, but not in the daytime monitoring mode or vice versa. For example, while the motion sequence of the patient going to the bathroom may not be feasible while the motion recognition component or motion classification component 316 is operating in daytime monitoring mode, the same motion sequence may be motion recognition component or motion classification It may be feasible if component 316 is operating in the nighttime monitoring mode. In some examples, the motion recognition component or motion classification component 316 can be used between a standard monitoring mode and a delivery mode of fluids or drugs into a vein, a monitoring mode associated with a medical procedure such as dialysis or other medical procedures. It can be set. For example, the motion sequence of a standing patient may not be feasible during the standard monitoring mode, but dialysis or some other treatment (eg, sedatives) where the patient is prescribed rest in bed The same motion sequence may be feasible if the patient is receiving a dose).

個々の患者の全員について全ての動きプリミティブが記録される必要はない。例えば、支えられていない状態での地面への転倒があると、ほとんどの部分が(a)他の動きプリミティブの中でも特有であり、(b)ほとんどの患者にとって一般的なセンサデータが生成される。この理由で、複数の患者および動きのデータベースから生成されるモデル、ヒューリスティックルール、または以前に収集されてHMM、ディープラーニングネットワークに入力されたデータからの認識された類型の形式であり得る既存の汎用データは、いくつかの場合において、いくつかの動きセンテンス特徴、動きセンテンスまたは動きセンテンスシーケンスの認識のために用いられ得る。例えば、患者の転倒を記述したセンサデータの特殊性および共通性の結果として、用いられる分類処理は、より計算上特殊かつ効率的であり得る。   Not all motion primitives need to be recorded for all individual patients. For example, when there is an unsupported fall to the ground, most of the parts are (a) unique among other movement primitives and (b) general sensor data is generated for most patients . For this reason, existing generics that may be in the form of models generated from multiple patient and motion databases, heuristic rules, or recognized typologies from data previously collected and entered into HMMs, deep learning networks The data may in some cases be used for recognition of some motion sentence features, motion sentences or motion sentence sequences. For example, as a result of the specificity and commonality of sensor data describing patient falls, the classification process used may be more computationally specific and efficient.

図7は、ベースライン処理/訓練処理中に患者自身が動きプリミティブを実行する必要なく、患者により示される一連の動きプリミティブを識別するために用いられ得る既存の汎用データの例である。図7は、支えられていない状態での地面への転倒中の時間の関数として患者に作用する力のグラフである。示される力は、デカルト座標系におけるx方向、y方向およびz方向に向いている。これらの力の絶対値の和も示される。図7に示される例示的なデータは3次元加速度計から収集されたが、患者の支えられていない状態での地面への転倒という物理現象の代替的な表現が、用いられるセンサおよびセンサの向きに応じて可能であることが理解されよう。図7に示されるデータの正および負の符号は、3次元加速度計の向きの関数だった。説明目的で、時間の関数としての大きさのみが述べられる。   FIG. 7 is an example of existing generic data that may be used to identify a series of motion primitives presented by the patient without the patient having to execute the motion primitives during baseline processing / training processing. FIG. 7 is a graph of the force acting on the patient as a function of time during a fall to the ground in an unsupported state. The forces shown are directed in the x, y and z directions in a Cartesian coordinate system. The sum of the absolute values of these forces is also shown. Although the exemplary data shown in FIG. 7 was collected from a three-dimensional accelerometer, an alternative representation of the physical phenomenon of falling to the ground in the unsupported state of the patient is used and the sensor and sensor orientation It will be understood that it is possible depending on. The positive and negative signs of the data shown in FIG. 7 were a function of the orientation of the 3D accelerometer. For the purpose of illustration, only the magnitude as a function of time is stated.

示されるように、時点(t)=0秒(s)において、患者は直立していた。重力に耐えながら、患者(またはより具体的には、患者に取り付けられた加速度計)は、1Gと等しい縦の力を(患者上の加速度計の向きによる負のy方向)受けた。この1Gの力は、およそ、患者の支えられていない状態での地面への転倒(「自由落下」としても知られる)が始まった時点t=0.35sまで続いた。t=0.35sからおよそt=0.48sまでの自由落下中、患者に作用していた正味の力が減少した。なぜなら、患者は直立することにより重力に引っぱられるのに対して耐えることがもはやできなくなったからである。この減少は、患者が地面に接触するまで続いた。患者に作用する様々な力は、患者が地面に衝突する直前におよそゼロになった。   As shown, at time point (t) = 0 seconds (s), the patient was standing upright. While enduring gravity, the patient (or more specifically, the patient's attached accelerometer) received a longitudinal force equal to 1 G (negative y-direction due to the orientation of the accelerometer on the patient). This 1 G force continued until approximately t = 0.35 s when the patient's unsupported fall to the ground (also known as "free fall") began. During free fall from t = 0.35s to approximately t = 0.48s, the net force acting on the patient decreased. Because the patient is no longer able to bear against gravity being pulled up by standing up. This reduction continued until the patient touched the ground. The various forces acting on the patient were approximately zero just before the patient hit the ground.

図8は、図7に示されるデータに類似するデータであるが、より長い時間スケールにおけるものを示す。図8は、地面への衝突中および衝突後に患者が受けた力をさらに示す。図8に示されるように、患者の動きは、患者に作用する正味の力がおよそ1Gである安定状態で始まった。患者が地面に向かって自由落下した時、力は上述の理由と同じ理由で減少した。しかしながら、「衝突」と表示されている領域に示されるように、一度患者が地面と接触すると、衝突の力は10G超だった。示される例において、患者が地面で跳ね返った時、および衝突の力が患者の身体の全体にわたって反響した時に、大きな力の連続的な波が生じた。衝突の力は、衝突後の「安定」と表示される領域に示されるように、最終的には放散した。   FIG. 8 shows data similar to that shown in FIG. 7, but on a longer time scale. FIG. 8 further illustrates the forces experienced by the patient during and after a collision with the ground. As shown in FIG. 8, patient movement began at steady state with a net force acting on the patient of approximately 1 G. When the patient fell freely towards the ground, the force decreased for the same reasons as described above. However, as shown in the area labeled "collision", once the patient was in contact with the ground, the force of the collision was over 10G. In the example shown, when the patient bounces off the ground, and when the force of the collision echoes throughout the patient's body, a continuous wave of great force is generated. The force of the collision eventually dissipated as shown in the area labeled "Stable" after the collision.

他の動きプリミティブおよびそれらの動きシーケンスと同様に、動きプリミティブおよび動きシーケンスの分類は、センサデータと様々な閾値との比較を用いることにより実現され得る。動きシーケンスが万一この閾値比較技術を用いて分類される場合、医療デバイスコントローラ300は、これらの閾値のうちの1または複数に跨るデータに応答して、(患者、モニタリングシステムおよび/または介護者に対する)通知、警告、またはアラームを、通知コンポーネント(例えば、通知コンポーネント317)を介してトリガし得る。自由落下の場合、力に対応する一連の動きプリミティブは、既存の汎用データとして格納され、閾値力は、自由落下中の患者を検出するように設定される。これらの閾値は、連続的に大きくなるか、または小さくなる値の力を含み得る。各閾値を超えた時に、新しい警告またはアラームが、通知コンポーネントの実行を介して動き分類コンポーネントにより開始される。転倒についての閾値の例は、患者が地面に向かって進んでいることを示す0.8G、0.5Gおよびそれらの間の任意の値を含み得る。他の例において、衝突後の安定を示す閾値は、0.95Gと1.05Gとの間のいずれかの値であり得る。また、上述のように、信頼度メトリックは、動きセンサデータまたは向きセンサデータから判断され、通知コンポーネントを関与させるための追加の閾値として用いられ得る。例において、例示的な医療デバイス200などのモバイル携帯型デバイスは、転倒を確認するよう患者に要求し、(例えば、アラームを通じて)傍観者に通知し得、および/または患者が転倒したことを医療提供者に通知し得るシステムも含み得る。 As with other motion primitives and their motion sequences, classification of motion primitives and motion sequences may be realized by using sensor data and comparisons with various thresholds. Should the motion sequence be classified using this threshold comparison technique, the medical device controller 300 responds to the data across one or more of these thresholds (patient, monitoring system and / or caregiver ), Alerts or alarms may be triggered via a notification component (eg, notification component 317). In the case of free fall, a series of motion primitives corresponding to forces are stored as existing generic data, and the threshold force is set to detect a patient in free fall. These thresholds may include forces that increase or decrease continuously. When each threshold is exceeded, a new alert or alarm is triggered by the motion classification component via the execution of the notification component. Examples of thresholds for falls may include 0.8 G 0 , 0.5 G 0 and any value therebetween that indicates that the patient is moving towards the ground. In another example, the threshold indicating the stability after the collision may be any value between 0.95 g 0 and 1.05-0. Also, as mentioned above, confidence metrics may be determined from motion sensor data or orientation sensor data and used as an additional threshold for engaging the notification component. In an example, a mobile portable device such as the exemplary medical device 200 may request the patient to confirm a fall, notify an onlooker (eg, through an alarm), and / or medically indicate that the patient has fallen. It can also include a system that can notify the provider.

図9は、患者の転倒を示す動きシーケンス900の概略図である。示されるように、シーケンス900の第1の動きプリミティブは、自由落下動きプリミティブ902、衝突動きプリミティブ904および安定化した動きプリミティブ906を含む。モニタリング処理600に関連して、これらの動きプリミティブの各々は、動作604において閾値比較技術を用いて分類され得、これにより、患者固有のベースラインデータの必要性が取り除かれる。さらに、モニタリング処理600は、自由落下動きプリミティブを含む任意の動きシーケンスが動作616において実行可能であると判断し得、これに応答して、動作620においてアクションを取る。このアクションは、転倒について患者および/または介護者にアラートまたは警告するように構成される通知コンポーネントの実行を含み得る。加えて、モニタリング処理600は、動きプリミティブ904および906が動きシーケンスに加えられる時に追加のアクションを取り得る。   FIG. 9 is a schematic diagram of a motion sequence 900 showing a fall of the patient. As shown, the first motion primitive of the sequence 900 includes a free fall motion primitive 902, a collision motion primitive 904, and a stabilized motion primitive 906. In conjunction with the monitoring process 600, each of these motion primitives can be classified at operation 604 using threshold comparison techniques, which eliminates the need for patient-specific baseline data. Further, monitoring process 600 may determine that any motion sequence including free fall motion primitives is feasible at operation 616, and in response, takes action at operation 620. This action may include the execution of a notification component configured to alert or warn the patient and / or the caregiver about the fall. In addition, monitoring process 600 may take additional actions when motion primitives 904 and 906 are added to the motion sequence.

いくつかの例において、患者が転倒したかどうかを判断するために用いられる動きプリミティブは、向きを記述したデータを含み得る。例えば、患者の向きが実質的に縦方向から実質的に横方向へ短時間で突然変わった場合、本明細書において開示されるいくつか例は、この一連の患者の動きを転倒として識別し、それに応じてアクションを取り得る。   In some instances, movement primitives used to determine whether a patient has fallen may include data describing orientation. For example, if the patient's orientation suddenly changes in a short period of time from substantially longitudinal to substantially transverse, the examples disclosed herein identify this series of patient motion as a fall; Actions can be taken accordingly.

上述の患者の転倒の例と同様に、既存の汎用の動きセンテンス特徴、動きセンテンスおよび一連の動きセンテンスは、シミュレーションされたデータまたは別の1または複数の患者により生成されたデータから患者に適用され得、方向感を失った動き、躓きおよび気絶を含み得る。同様に、図10、図11および図12に示され、以下により詳細に説明されるように、既存の汎用の動きセンテンス特徴等は、震え、咳、発作の発生について、シミュレーションまたは生成され得る。   Similar to the patient fall example described above, the existing generic motion sentence features, motion sentences and series of motion sentences are applied to the patient from simulated data or data generated by one or more other patients. It may involve gaining, directionless movement, noise and fainting. Similarly, as shown in FIGS. 10, 11 and 12 and described in more detail below, existing general purpose motion sentence features etc may be simulated or generated for tremor, cough, seizure occurrence.

図10は、患者上の3つの異なる位置に配置された3つの異なる動きセンサ/向きセンサにより患者の震えの発現中に取得された患者の動きのベクトル和のグラフである。示される例において、震えは、高周波(例えば、およそ50Hzからおよそ100Hzまたはおよそ100Hzからおよそ1000Hz)振動として検出された。主周波数は、短時間にではないが、経時的にずれ得る。いくつかの例において、高周波振動は、複数の軸のいくつかまたは全てにおいて検出される。これら複数の軸において、動きセンサまたは向きセンサは、動き(例えば、1軸、2軸または3軸の加速度計)を検出するように構成され、動きを検出し得るように(例えば、動きセンサまたは向きセンサの動きが患者とベッドとの間で制限されないように)位置する。いくつかの例において、患者に対する正味の力がおよそゼロだとしても、異なる位置または異なる軸における大きさは異なり得る。   FIG. 10 is a graph of the vector sum of patient motion acquired during the onset of patient tremor with three different motion sensors / orientation sensors located at three different locations on the patient. In the example shown, tremor was detected as high frequency (e.g., approximately 50 Hz to approximately 100 Hz or approximately 100 Hz to approximately 1000 Hz) vibrations. The main frequency may shift over time, but not in a short time. In some instances, high frequency vibrations are detected in some or all of a plurality of axes. In these multiple axes, the motion sensor or orientation sensor is configured to detect motion (eg, a one, two or three axis accelerometer), such that the motion may be detected (eg, motion sensor or Positioned so that the movement of the orientation sensor is not restricted between the patient and the bed). In some instances, the magnitude at different locations or different axes may be different, even though the net force on the patient is approximately zero.

図11は、患者上の3つの異なる位置(胴体上の2つの位置および膝上の1つの位置)に配置された3つの異なる動きセンサ/向きセンサにより患者の咳の発現中に取得された患者の動きのベクトル和のグラフである。示されるように、咳からの力のパターンは、いくつかの方向における大きな力の加速度として示され得る。これらの大きな力の加速度は一時的なものである。つまり、時間の関数として、患者の胴体上の動きセンサまたは向きセンサにより検出された力は、数秒程度持続する。各咳は患者の横隔膜の圧縮に伴うので、横隔膜に近接する胴体に配置された動きセンサは、咳により引き起こされる力を検出する可能性がより高い。   FIG. 11 shows the patient acquired during the onset of a patient's cough with three different motion sensors / orientation sensors located at three different positions on the patient (two on the torso and one on the knee) Is a graph of the vector sum of the motion of As shown, the pattern of force from coughing can be shown as acceleration of large forces in some directions. The acceleration of these large forces is temporary. That is, as a function of time, the force detected by the motion or orientation sensor on the patient's torso lasts for several seconds. As each cough accompanies compression of the patient's diaphragm, motion sensors located on the torso close to the diaphragm are more likely to detect the force caused by the cough.

図12は、患者上の3つの異なる位置に配置された3つの異なる動きセンサ/向きセンサにより患者の発作の発現中に取得された患者の動きのベクトル和のグラフである。示される例において、図12に示される発作のベクトル和は、力の周期的な変動が動きセンサ/向きセンサにより検出される。咳から検出される(図11に示される)周期的な周波数とは異なり、図12に示される例示的な発作の周期的な周波数は、時間の関数として振幅が上がり、咳よりも長い時間スケールにわたって起こる。様々な種類発作に起因する動きは、患者間および発作原因間で異なり得る。例えば、発熱の発作中に検出される動きプリミティブは、大発作中に検出されるものとは異なり得る。異なる種類の発作が異なる既存の汎用データを利用し得ること、つまり、これら種類の状況の多くについて患者固有のベースラインデータを取得できる可能性は低いことが理解されよう。   FIG. 12 is a graph of the vector sum of patient motion acquired during the onset of a patient's seizure with three different motion sensors / orientation sensors located at three different locations on the patient. In the example shown, the vector sum of seizures shown in FIG. 12 is such that periodic fluctuations in force are detected by the motion sensor / orientation sensor. Unlike the periodic frequency (shown in FIG. 11) detected from the cough, the periodic frequency of the exemplary seizure shown in FIG. 12 increases in amplitude as a function of time and has a time scale longer than cough. It happens over The movements resulting from the various types of seizures may differ between patients and among the seizure causes. For example, movement primitives detected during a seizure of fever may be different than those detected during a large seizure. It will be appreciated that it is unlikely that different types of seizures may utilize different existing generic data, that is, that it is unlikely that patient specific baseline data can be obtained for many of these types of situations.

震え、咳、発作、躓きまたは方向感を失った動きのいずれが分析されるかに拘らず、いくつかの例において、時間の関数としての正味の力が動きセンサまたは向きセンサの各について識別されるように動きセンサまたは向きセンサの各々からのベクトル和を分析することが有用である。いくつかの場合において、適切な位置で起こる患者の動き(例えば、ベッドに横になっている間の震え)または歩行可能な患者の動き中に起こる患者の動きをさらに識別するために、静止している(例えば、ベッドなどの近接する静止面または台車付き担架もしくは救急車などの比較的静止している面に取り付けられた)基準動きセンサまたは基準向きセンサが用いられ得る。代替的に、または同時に、患者の動きが非対称である(例えば、患者の左側のみで発作があるか、または患者の左側で動きが無い)かどうかを判断するために、合計されない力ベクトルが分析され得る。   Net forces as a function of time are identified for each of the motion or orientation sensors in some instances, regardless of whether tremor, cough, seizures, snoring or loss of orientation are analyzed. It is useful to analyze the vector sum from each of the motion or orientation sensors to In some cases, it may be stationary to further identify the patient's movement that occurs at the appropriate position (eg, shaking while lying on a bed) or patient movement that occurs during walking of the patient. A reference motion sensor or reference orientation sensor may be used (eg, attached to a near stationary surface such as a bed or a relatively stationary surface such as a trolley with a carriage or an ambulance). Alternatively, or simultaneously, the force vectors not summed are analyzed to determine if the patient's movement is asymmetric (eg, there is a seizure only on the left side of the patient or no movement on the left side of the patient) It can be done.

本明細書において開示される処理の各々は、特定の例における特定の一連の動作を示す。これらの処理に含まれる動作は、本明細書において述べられるように特別に構成される1または複数のプログラマブルデバイスにより、または当該プログラマブルデバイスを用いて、実行され得る。いくつかの動作は、任意選択的なものであり、それ故、1または複数の例に従って省略され得る。追加的に、本明細書に述べられるシステムおよび方法の範囲から逸脱することなく、動作の順序が変えられ得るか、または他の動作が加えられ得る。さらに、上述のように、少なくとも1つの例において、動作は、特定の特別に構成される機械、すなわち、本明細書において開示される例に従って構成される医療デバイス上で実行される。   Each of the processes disclosed herein represent a particular set of acts in a particular example. The operations included in these processes may be performed by or using one or more programmable devices specifically configured as described herein. Some operations are optional and therefore may be omitted according to one or more examples. Additionally, the order of operations may be changed or other operations may be added without departing from the scope of the systems and methods described herein. Further, as mentioned above, in at least one example, the operations are performed on a particular specially configured machine, ie, a medical device configured in accordance with the examples disclosed herein.

[例示的な病院環境] 図13は、本開示の例による病院環境内の分散コンピュータシステムの一例1300の概略図である。例1300は、プログラマブルデバイス1302および1304と、ネットワーク1306と、様々な医療デバイス101、1308、1310、1312、1314および1316とを含む。例えば、ネットワーク1306内のプログラマブルデバイスは、以下にさらに詳細に説明されるように、遠隔サーバ1302と、ネットワーク1306にアクセスするために介護者または他の権限を有する職員により用いられるセキュアかつ権限を有するパーソナルデジタルアシスタントまたはインターネット有効化済みスマートフォンなどの1または複数のクライアントデバイス1304とを含む。図13による一例において、医療デバイス101は、患者102に関連付けられ、センサ配置100および携帯型医療デバイス200のうちの少なくとも一方を含む。例1300は、患者102および医療デバイス101が経時的に移動する、病院環境1318、1320および1322内の様々な位置を示す。   Exemplary Hospital Environment FIG. 13 is a schematic diagram of an example 1300 of a distributed computer system within a hospital environment in accordance with an example of the present disclosure. Example 1300 includes programmable devices 1302 and 1304, network 1306, and various medical devices 101, 1308, 1310, 1312, 1314, and 1316. For example, programmable devices in the network 1306 are secure and authorized to be used by a remote server 1302 and a caregiver or other authorized personnel to access the network 1306, as described in further detail below. And one or more client devices 1304, such as personal digital assistants or Internet enabled smart phones. In the example according to FIG. 13, the medical device 101 is associated with the patient 102 and includes at least one of the sensor arrangement 100 and the portable medical device 200. Example 1300 shows various locations within the hospital environment 1318, 1320 and 1322 where the patient 102 and the medical device 101 move with time.

サーバ1302は、1または複数のプロセッサを含むあらゆるコンピューティングデバイスを含み、ネットワーク1306を通じて1または複数の遠隔コンピューティングデバイスと通信するように構成される。サーバ1302は、上述の動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316も含む。いくつかの例において、サーバ1302は、動き情報データストア330に格納された動き情報を含むローカル動き情報データストアを維持する。   The server 1302 includes any computing device including one or more processors and is configured to communicate with one or more remote computing devices through the network 1306. The server 1302 also includes the motion recognition component or motion classification component 316 described above. In some examples, server 1302 maintains a local motion information data store that includes motion information stored in motion information data store 330.

クライアントデバイス1304は、ネットワーク1306と通信するように配置され得る様々なコンピューティングデバイスを含み得る。いくつかの例において、クライアントデバイス1304は、ユーザ入力を受信できるだけでなく、ネットワーク1306を介してデータを送信および/または受信できるコンピューティングデバイスである。例えば、クライアントデバイス1304は、患者により運ばれ得る。例えば、クライアントデバイス1304は、看護師または医師などの介護者により運ばれ得る。一実施形態において、クライアントデバイス1304は、デスクトップコンピュータまたはラップトップコンピュータなどの従来のコンピュータシステムである。別の実施形態において、クライアントデバイス1304は、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、携帯電話、タブレットコンピュータ、スマートフォンまたは類似のデバイスなど、コンピュータ機能を有するデバイスである。一例において、クライアントデバイス1304は、ユーザ(例えば、介護者1319)がネットワーク1306と情報をやり取りすること、およびデータと様々な患者の動きプリミティブおよび/または動きシーケンスの分析結果とを受信することを可能にするアプリケーションを実行し、故に、専用のコンピューティングマシンになる。少なくとも1つの例において、クライアントデバイス1304は、介護者ステーションに位置し、動き分類コンポーネント(例えば、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316)から通知要求を受信するように構成される通知コンポーネント317を含む。クライアントデバイス1304は、要求の受信に応答して、例えば、1または複数の通知を介護者または患者に示すことを含む1または複数のクライアントデバイスアクションを実行し得る。   Client device 1304 may include various computing devices that may be arranged to communicate with network 1306. In some examples, client device 1304 is a computing device that can not only receive user input, but can also send and / or receive data via network 1306. For example, client device 1304 may be carried by a patient. For example, client device 1304 may be carried by a caregiver such as a nurse or a physician. In one embodiment, client device 1304 is a conventional computer system such as a desktop computer or laptop computer. In another embodiment, the client device 1304 is a device having computer functionality, such as a personal digital assistant (PDA), a cell phone, a tablet computer, a smartphone or similar device. In one example, client device 1304 can allow a user (e.g., caregiver 1319) to interact with network 1306 and receive data and analysis results of various patient motion primitives and / or motion sequences. Run the application to make it a dedicated computing machine. In at least one example, client device 1304 includes a notification component 317 located at the caregiver station and configured to receive a notification request from a motion classification component (eg, a motion recognition component or motion classification component 316). The client device 1304 may perform one or more client device actions in response to receiving the request, including, for example, presenting one or more notifications to a caregiver or patient.

いくつかの実装において、遠隔サーバ1302は、動き認識処理または動き分類処理の出力を1または複数のデータベースに格納するように構成され得る。そのような場合、データは、情報の分析に基づいて、動きデータの種類、データが収集された日時および/またはデータの注釈毎にグループ化され得る。介護者または支援員など、権限を有する者が、(例えば、クライアントデバイス1304を介して)サーバ1302に、データに基づいて1または複数のレポートを生成させ得る。例えば、そのようなレポートは、データの種類、データが収集された日時により順序付けられ得る。   In some implementations, remote server 1302 may be configured to store the output of motion recognition processing or motion classification processing in one or more databases. In such cases, data may be grouped by type of motion data, date and time the data was collected, and / or annotations of the data based on analysis of the information. An authorized person, such as a caregiver or helper, may cause server 1302 (eg, via client device 1304) to generate one or more reports based on the data. For example, such reports may be ordered by data type, date and time the data was collected.

ネットワーク1306は、有線通信システムおよび無線通信システムの両方を用いたローカルエリアネットワークおよび/またはワイドエリアネットワークのあらゆる組み合わせを備え得る。一実施形態において、ネットワーク1306は、標準通信技術および/または標準通信プロトコルを用いる。故に、ネットワーク1306は、イーサネット(登録商標)、IEEE802.11、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス(WiMAX)、3G、4G、CDMA、デジタル加入者線(DSL)などの技術を用いたリンクを含み得る。同様に、ネットワーク1306上で用いられるネットワークプロトコルは、マルチプロトコルラベルスイッチング(MPLS)、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、ハイパーテキストトランスポートプロトコル(HTTP)、シンプルメールトランスファープロトコル(SMTP)およびファイル転送プロトコル(FTP)を含み得る。ネットワーク1306上で交換されるデータは、ハイパーテキストマークアップ言語(HTML)または拡張マークアップ言語(XML)を含む技術および/またはフォーマットを用いて表され得る。加えて、リンクの全てまたはいくつかは、セキュアソケットレイヤ(SSL)、トランスポート層セキュリティ(TLS)、インターネットプロトコルセキュリティ(IPsec)などの従来の暗号化技術を用いて暗号化され得る。   Network 1306 may comprise any combination of local area network and / or wide area network using both wired and wireless communication systems. In one embodiment, network 1306 uses standard communication techniques and / or standard communication protocols. Thus, network 1306 is a technology such as Ethernet, IEEE 802.11, World Wide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), 3G, 4G, CDMA, Digital Subscriber Line (DSL), etc. It may include the link used. Similarly, the network protocols used on network 1306 include Multi-Protocol Label Switching (MPLS), Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP), User Datagram Protocol (UDP), Hypertext Transport Protocol (HTTP), It may include Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) and File Transfer Protocol (FTP). Data exchanged on network 1306 may be represented using techniques and / or formats including Hyper Text Markup Language (HTML) or Extensible Markup Language (XML). In addition, all or some of the links may be encrypted using conventional encryption techniques such as Secure Socket Layer (SSL), Transport Layer Security (TLS), Internet Protocol Security (IPsec).

いくつかの例において、ネットワーク1306と通信でき、ネットワーク1306と直接、またネットワーク1306を通じて通信できる他のデバイスと通信し得る医療デバイス1308、1310、1312、1314および1316は、任意の医療デバイスまたは医療デバイスのアセンブリであり得る。例は、数ある中でも、心臓除細動器と、心臓除細動器に格納された「緊急用カート」と、心停止に直面している患者を蘇生させるために用いられる様々な他のデバイス、薬および器具と、車椅子と、台車付き担架または移動式病院ベッドとを含む。これらのデバイスと、本明細書において明示的に言及されないその他のものは、以下に説明されるように、ネットワーク1306、およびサーバ1302内の動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316と通信するように構成され得る。   In some instances, medical devices 1308, 1310, 1312, 1314 and 1316, which may communicate with network 1306 and may communicate directly with network 1306 and with other devices that may communicate with network 1306, are any medical devices or medical devices. Can be an assembly of Examples include, among other things, cardiac defibrillators, "emergency carts" stored on cardiac defibrillators, and various other devices used to resuscitate patients facing cardiac arrest. , Medicines and equipment, a wheelchair, and a trolley-mounted stretcher or mobile hospital bed. These devices, as well as others not expressly mentioned herein, are configured to communicate with the network 1306 and the motion recognition or classification component 316 within the server 1302 as described below. obtain.

第1の例示的な位置1318において、医療デバイス101を装着している患者102が、独自の動きセンサ/向きセンサ104が備え付けられた病院ベッド1328を出ている。上述のように、患者102により装着されている医療デバイス101と、静止している病院ベッド1328に取り付けられた動きセンサ/向きセンサ104との間の相対的な動きが検出される。検出された動きデータは、上述の方法およびシステムを用いて、ネットワーク1306を通じてサーバ1302に送信され、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316により分類される。一例において、医療デバイス101の動きセンサ/向きセンサは、患者が要した歩数を一連の動きプリミティブ(例えば、6分間の歩行試験中に記録された患者固有のベースラインデータ)を用いて判断するために用いられる動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316にこのデータを送信し得る。患者102と病院ベッド1328との間の距離が、判断された歩数を用いて推定される。この推定と、患者102と病院ベッド1328との間の1または複数の許容される距離に関して事前に設定されたあらゆる閾値とに基づいて、病院職員に患者の動きを通知するなどのアクションが実行され得る。同様に、傍観者も、患者102がベッドに戻るのを手助けし得るように通知され得る。いくつかの例において、病院ベッドに取り付けられた動きセンサ/向きセンサ104は、病院ベッド1328の動きセンサ/向きセンサ104(または類似の慣性計測ユニット(IMU))に直接接続された1または複数のプロセッサと通信する。プロセッサおよび/または動きセンサ/向きセンサはいずれも、ネットワークインタフェースも含み得る。この構成により、患者の動きモニタリングするために病院ベッド1328の動きセンサ/向きセンサ104を用いる場合の応答時間および計算効率が改善され得る。   At a first exemplary location 1318, a patient 102 wearing a medical device 101 is exiting a hospital bed 1328 equipped with a unique motion sensor / orientation sensor 104. As noted above, relative movement between the medical device 101 worn by the patient 102 and the motion sensor / orientation sensor 104 attached to the stationary hospital bed 1328 is detected. The detected motion data is transmitted over network 1306 to server 1302 using the methods and systems described above and is classified by motion recognition component or motion classification component 316. In one example, the motion sensor / orientation sensor of the medical device 101 determines the number of steps taken by the patient using a series of motion primitives (eg, patient-specific baseline data recorded during a six minute walk test). This data may be sent to the motion recognition component or motion classification component 316 used for. The distance between the patient 102 and the hospital bed 1328 is estimated using the determined number of steps. Actions such as notifying hospital personnel of the patient's movement are performed based on this estimate and any pre-set threshold values for one or more allowable distances between the patient 102 and the hospital bed 1328. obtain. Similarly, an onlooker can also be notified to help the patient 102 return to the bed. In some examples, the motion sensor / orientation sensor 104 attached to the hospital bed may be one or more directly connected to the motion / orientation sensor 104 (or similar inertial measurement unit (IMU)) of the hospital bed 1328. Communicate with the processor. The processor and / or motion sensor / orientation sensor may also include a network interface. This configuration may improve response time and computational efficiency when using motion sensor / orientation sensor 104 of hospital bed 1328 to monitor patient motion.

モニタリングされ得る患者の動きの例は、上述のように歩行を含むが、より軽微な患者の動きも含む。病院ベッド1328に取り付けられた動きセンサ/向きセンサ104などの静止基準点をこれらの動きが有していると役立ち得る。これらの患者の動きは、震え、咳、発作の発生、躓き、気絶または他の方向感を失った動きを含む。静止基準点を有していることは、これらの動きを検出するために用いられ得る一例であるが、必須ではない。他の例は、患者の動きをより正確に検出し、震え、咳、発作の発生、躓き、気絶または他の方向感を失った動きとして分類するために、歩く、ベッドに座る、標準的な呼吸、睡眠および他の類似の行為などの様々な行為に患者を関与させるベースライン期間または訓練期間中に記録され、測定され、分析されたベースラインデータに依存し得ることが理解されよう。いくつかの場合において、これらのために用いられる既存の汎用データは、モデルから生成されるか、または(図7および図8の例におけるものなどの)汎用データであり、患者102に固有のものではない。さらに他の例において、病院ベッドの動きセンサ/向きセンサ104に関連付けられたプロセッサまたはサーバ1302に関連付けられたプロセッサは、患者の動きの大きさを第1の閾値と、患者の動きの頻度を第2の閾値と比較することにより、患者の動きを少なくとも部分的に分類する。   Examples of patient movements that may be monitored include gait as described above, but also include lesser patient movements. It may be helpful for these movements to have a stationary reference point, such as a movement sensor / orientation sensor 104 attached to the hospital bed 1328. These patient movements include tremors, coughs, seizures, loudness, fainting or other directionless movements. Having a stationary reference point is one example that may be used to detect these movements, but is not required. Other examples are walking, sitting in bed, standard to detect patient movements more accurately and classify them as tremors, coughing, seizures, roaring, fainting or other directionless movements. It will be appreciated that it may be dependent on baseline data recorded, measured and analyzed during a baseline or training period involving the patient in various activities such as breathing, sleep and other similar activities. In some cases, the existing generic data used for these are either generated from a model or generic data (such as in the examples of FIGS. 7 and 8) and specific to the patient 102. is not. In yet another example, the processor associated with the hospital bed motion / orientation sensor 104 or the processor associated with the server 1302 measures the magnitude of the patient's motion as the first threshold and the frequency of the patient's motion. The movement of the patient is at least partially classified by comparison with a threshold of two.

他の例において、患者の動きの分類に応じて、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、患者の状態に関連付けられ、患者に近接する、医療デバイス1316などの医療デバイスを識別し、通知コンポーネント317を介してアラートを発するよう医療デバイスに命令するように構成される。例えば、分類された動きが、ベッドを出て、次に(医療デバイス101により検出される)心停止に陥った患者102のものである場合、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、分類された動きと心停止の検出とに応答して、医療デバイス1316など、患者に近接する緊急用カートを識別する。そのように備え付けられている場合、医療デバイス1316は、応答する介護者により医療デバイス1316が配置されるように、(介護者1319に関連付けられたクライアントデバイス1304に対して、病院における座標を識別するトーン、点滅光または電子通知などの)アラートを発し得る。患者に近い医療デバイスの位置を判断するためのシステムおよび方法が、2015年12月18日に出願され、WO/2016/106132として公開されている、ウェアラブルデバイスに対する医療デバイスの位置を判断するシステムおよび方法という発明の名称の国際特許出願第PCT/US15/66720号において説明されている。当該出願は、ここに、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。   In another example, depending on the classification of the patient's motion, the motion recognition component or motion classification component 316 identifies a medical device, such as the medical device 1316, associated with the patient's condition and in proximity to the patient, and notifies component 317 Configured to instruct the medical device to emit an alert via For example, if the classified motion is that of the patient 102 who has left the bed and is then in cardiac arrest (detected by the medical device 101), then the motion recognition component or motion classification component 316 is classified In response to movement and detection of cardiac arrest, an emergency cart proximate to the patient, such as the medical device 1316, is identified. If so equipped, the medical device 1316 (identifies the coordinates in the hospital to the client device 1304 associated with the carer 1319 so that the medical device 1316 is placed by the responding carer It can emit alerts (such as tones, flashing lights or electronic notifications). System and method for determining the position of a medical device close to a patient is a system for determining the position of a medical device relative to a wearable device, filed Dec. 18, 2015 and published as WO / 2016/106132 and Methods are described in International Patent Application No. PCT / US15 / 66720 entitled Invention. The application is hereby incorporated by reference in its entirety.

例示的な位置1320において、患者102の動きシーケンスは、トイレ1330へと歩いているものと分類される。例示的な位置1322において、患者102の動きシーケンスは、割り当てられた病室のドアから出て歩いているものと分類される。上述のように、医療デバイス101は、患者102により装着される。医療デバイス101の動きセンサ/向きセンサは、動きデータを記録し、ネットワーク1306を通じてこのデータを遠隔サーバ1302に送信する。遠隔サーバ1302において、動き認識コンポーネントまたは動き分類コンポーネント316は、前述の様々な動き認識アルゴリズムを用いてこのデータを分類する。上述のように、患者102の動きに関連付けられた閾値に応じて、アラート、警告または他のアクションが取られる。   In the example position 1320, the motion sequence of the patient 102 is classified as walking to the toilet 1330. At the exemplary location 1322, the motion sequence of the patient 102 is classified as walking out of the assigned room door. As mentioned above, the medical device 101 is worn by the patient 102. The motion sensor / orientation sensor of the medical device 101 records motion data and transmits this data to the remote server 1302 through the network 1306. At remote server 1302, motion recognition component or motion classification component 316 classifies this data using the various motion recognition algorithms described above. As mentioned above, depending on the threshold associated with the patient's 102 movement, an alert, alert or other action may be taken.

さらに別の例において、上述の例は、病院または診療所内での患者102の位置を追跡するために、上述の実施形態のいくつかと組み合わせて、それらの全てと組み合わせて、またはそれらのいずれとも組み合わせないで、病院環境または臨床環境において用いられ得る。つまり、患者の動きおよび向きをモニタリングすることに加え、いくつかの例は、近接するセンサ、ビーコン、および様々なエリアネットワーク(例えば、Wi−Fi(登録商標)またはZigBee(登録商標)ネットワーク)用インフラを用いて、位置(または利用される技術の測定区別に応じたおおよその位置)を識別することを含む。上述の例のいくつかと同様に、患者の位置に関する様々な閾値が、患者が閾値を超過すると患者および/または介護者が通知を受けるように確立され得る。患者の位置の追跡を含む例についての追加の詳細は、米国特許第15/077,995号において説明されている。   In yet another example, the above-described example may be combined with, in combination with all of them, or any of them in order to track the position of the patient 102 in a hospital or clinic Not, it can be used in a hospital or clinical setting. Thus, in addition to monitoring patient movement and orientation, some examples are for proximity sensors, beacons, and various area networks (eg, Wi-Fi® or ZigBee® networks) Use the infrastructure to identify the location (or an approximate location depending on the measurement distinction of the technology used). Similar to some of the above examples, various thresholds regarding the location of the patient may be established so that the patient and / or caregiver is notified when the patient exceeds the threshold. Additional details for the example including tracking the position of the patient are described in US Patent No. 15 / 077,995.

少なくとも1つの例のいくつかの態様が説明されたので、様々な変更、修正および改善が当業者にはすぐに思い浮かぶであろうことが理解されるべきである。例えば、本明細書において開示される例は、他の状況においても用いられ得る。そのような変更、修正および改善は、本開示の一部であるよう意図されており、本明細書に述べられている例の範囲内であるよう意図されている。従って、前述の説明および図面は、例としてのみのものである。   Having described several aspects of at least one example, it should be understood that various changes, modifications, and improvements will readily occur to those skilled in the art. For example, the examples disclosed herein may also be used in other contexts. Such alterations, modifications, and improvements are intended to be part of the present disclosure, and are intended to be within the scope of the examples set forth herein. Accordingly, the foregoing description and drawings are by way of example only.

Claims (20)

患者の身体上の1または複数の解剖学的位置に位置し、前記患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを検出するように構成される複数の動きセンサと、
前記複数の動きセンサに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサであって、
前記患者の身体の前記部位の前記動きに対応する前記複数の動きパラメータを受信し、
前記複数の動きパラメータをデータストアに格納し、
前記データストアに格納された前記複数の動きパラメータを処理して、前記患者の身体の前記部位の前記動きを判断し、
前記患者の身体の前記部位の前記動きを、少なくとも1つの予め定められた動きプリミティブを含む複数の予め定められた動きセンテンス特徴に基づいて類型に分類し、
前記類型に基づいて1または複数の通知アクションを開始する
ように構成される少なくとも1つのプロセッサと
を備える、患者の動きをモニタリングするための携帯型医療デバイス。
A plurality of motion sensors located at one or more anatomical locations on a patient's body and configured to detect a plurality of motion parameters corresponding to movements of a region of the patient's body;
At least one processor communicatively coupled to the plurality of motion sensors;
Receiving the plurality of motion parameters corresponding to the movement of the region of the patient's body,
Storing the plurality of motion parameters in a data store;
Processing the plurality of motion parameters stored in the data store to determine the motion of the portion of the patient's body;
Classifying the movement of the portion of the patient's body into a type based on a plurality of predetermined movement sentence features including at least one predetermined movement primitive;
A portable medical device for monitoring patient movement, comprising: at least one processor configured to initiate one or more notification actions based on the typology.
前記複数の動きパラメータは、前記患者の身体の前記部位の向きに対応する少なくとも1つの向きパラメータを含む、
請求項1に記載の携帯型医療デバイス。
The plurality of motion parameters include at least one orientation parameter corresponding to the orientation of the region of the patient's body,
A portable medical device according to claim 1.
前記複数の動きセンサは、加速度計、ジャイロスコープおよび磁気計のうちの少なくとも1つを有する、
請求項1または2に記載の携帯型医療デバイス。
The plurality of motion sensors include at least one of an accelerometer, a gyroscope, and a magnetometer.
A portable medical device according to claim 1 or 2.
前記複数の予め定められた動きセンテンス特徴は、複数の予め定められた動きプリミティブと、少なくとも1つの予め定められた動き修飾子と、少なくとも1つの予め定められた動きオブジェクトと、少なくとも1つの予め定められた動きセンテンスと、少なくとも1つの予め定められた一連の動きセンテンスとを含む、
請求項1から3のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The plurality of predetermined motion sentence features may include a plurality of predetermined motion primitives, at least one predetermined motion modifier, at least one predetermined motion object, and at least one predetermined one. Selected motion sentences and at least one predetermined series of motion sentences,
The portable medical device according to any one of claims 1 to 3.
前記少なくとも1つのプロセッサは、第1の位置に取り付けられた第1の動きセンサから取得された第1のセンサデータと、第2の位置に取り付けられた第2の動きセンサから取得された第2のセンサデータとを参照して、前記患者の前記動きを分類するように構成される、
請求項1から4のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The at least one processor may include first sensor data acquired from a first motion sensor attached to a first position, and second data acquired from a second motion sensor attached to a second position. Are configured to classify the movement of the patient with reference to sensor data of
The portable medical device according to any one of claims 1 to 4.
前記第1の位置は前記患者上の解剖学的位置であり、前記第2の位置は前記患者以外の物理的な対象物の位置である、
請求項5に記載の携帯型医療デバイス。
The first position is an anatomical position on the patient, and the second position is a position of a physical object other than the patient.
A portable medical device according to claim 5.
前記物理的な対象物は、ベッドおよび車椅子のうちの少なくとも一方を含む、
請求項6に記載の携帯型医療デバイス。
The physical objects include at least one of a bed and a wheelchair
A portable medical device according to claim 6.
前記患者の身体上の前記1または複数の解剖学的位置は、前記患者の身体の頭、胸、脚、首、肩、肘、膝、手首、顎、前腕、二頭筋、足首および足のうちの1または複数を含む、
請求項1から7のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The one or more anatomical locations on the patient's body include the patient's body's head, chest, leg, neck, shoulder, elbow, knee, wrist, jaw, forearm, biceps, ankles and feet Including one or more of
The portable medical device according to any one of claims 1 to 7.
前記少なくとも1つのプロセッサは、予め収集された動き情報のデータベースから導出された1または複数の動き検出ルールに基づいて前記動きを分類するように構成される、
請求項1から8のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The at least one processor is configured to classify the motion based on one or more motion detection rules derived from a database of pre-collected motion information.
9. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
前記少なくとも1つのプロセッサは、
動き認識処理を用いて前記動きを分類し、
複数の患者から測定された予め定められた動きと、ベースライン期間中に導出された患者固有の動きとのうちの少なくとも一方を用いて、前記動き認識処理を訓練する
ように構成される、
請求項1から9のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The at least one processor is
Classify the motion using motion recognition processing;
Training the motion recognition process using at least one of a predetermined movement measured from a plurality of patients and a patient specific movement derived during a baseline period;
10. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
前記ベースライン期間中に導出された前記患者固有の動きは、睡眠期間中および6分間の歩行試験期間中のうちの少なくとも一方において記録される、
請求項10に記載の携帯型医療デバイス。
The patient-specific movement derived during the baseline period is recorded during sleep and / or during a six-minute walk test period.
A portable medical device according to claim 10.
前記1または複数の通知アクションは、前記患者の前記動きについて介護者に通知することを含む、
請求項1から11のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The one or more notification actions include notifying a caregiver of the movement of the patient.
A portable medical device according to any one of the preceding claims.
前記1または複数の通知アクションは、前記患者の前記動きに基づいて前記患者に警告することを含む、
請求項1から12のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The one or more notification actions include alerting the patient based on the movement of the patient.
13. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記患者に近接する前記携帯型医療デバイスから離れた別の医療デバイスを識別し、
アラートを発するよう前記医療デバイスに指示する
ように構成される、
請求項1から13のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The at least one processor is
Identify another medical device remote from the portable medical device in proximity to the patient;
Configured to instruct the medical device to emit an alert,
14. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
前記少なくとも1つのプロセッサは、現在時刻を識別し、前記現在時刻に関連するアクションを実行するように構成される、
請求項1から14のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The at least one processor is configured to identify a current time and to perform an action associated with the current time.
15. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記患者の前記動きを、方向感を失った動きと、転倒と、躓きと、気絶と、発作と、震えと、咳とのうちの少なくとも1つとして分類するように構成される、
請求項1から15のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
The at least one processor to classify the movement of the patient as at least one of a loss of directional movement, a fall, a fall, a whine, a fainting, a seizure, a tremor, and a cough. Configured,
16. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
ウェアラブル除細動器を備える、
請求項1から16のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
With wearable defibrillator,
A portable medical device according to any one of the preceding claims.
モバイル心臓モニタリングデバイスを備える、
請求項1から17のいずれか一項に記載の携帯型医療デバイス。
With a mobile cardiac monitoring device
18. A portable medical device according to any one of the preceding claims.
心臓モニタリングデバイスを備え、
前記心臓モニタリングデバイスは、
患者の身体上の1または複数の解剖学的位置に位置して、前記患者の身体の部位の動きに対応する複数の動きパラメータを検出するように構成される複数の動きセンサと、
前記複数の動きセンサに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサであって、
前記患者の身体の前記部位の前記動きに対応する前記複数の動きパラメータを遠隔サーバに送信するように構成される少なくとも1つのプロセッサと
を有し、
前記遠隔サーバは、
前記患者の身体の前記部位の前記動きに対応する前記複数の動きパラメータを受信し、
前記複数の動きパラメータをデータストアに格納し、
前記データストアに格納された前記複数の動きパラメータを処理して、前記患者の身体の前記部位の前記動きを判断し、
前記患者の身体の前記部位の前記動きを、少なくとも1つの予め定められた動きプリミティブを含む複数の予め定められた動きセンテンス特徴に基づいて類型に分類し、
前記類型に基づいて1または複数の通知アクションを開始する
ように構成される、
患者の動きをモニタリングするためのシステム。
Equipped with a heart monitoring device,
The cardiac monitoring device
A plurality of motion sensors located at one or more anatomical locations on the patient's body and configured to detect motion parameters corresponding to movements of a region of the patient's body;
At least one processor communicatively coupled to the plurality of motion sensors;
At least one processor configured to transmit the plurality of motion parameters corresponding to the movement of the region of the patient's body to a remote server;
The remote server is
Receiving the plurality of motion parameters corresponding to the movement of the region of the patient's body,
Storing the plurality of motion parameters in a data store;
Processing the plurality of motion parameters stored in the data store to determine the motion of the portion of the patient's body;
Classifying the movement of the portion of the patient's body into a type based on a plurality of predetermined movement sentence features including at least one predetermined movement primitive;
Configured to initiate one or more notification actions based on the type
System for monitoring patient movement.
前記遠隔サーバと通信する少なくとも1つのクライアントデバイスであって、前記1または複数の通知アクションに基づいて、前記患者の前記動きについて介護者および前記患者のうちの少なくとも一方に通知するように構成される少なくとも1つのクライアントデバイス
をさらに備える、
請求項19に記載の患者の動きをモニタリングするためのシステム。
At least one client device in communication with the remote server, configured to notify at least one of a caregiver and the patient about the movement of the patient based on the one or more notification actions Further comprising at least one client device
A system for monitoring patient movement according to claim 19.
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